생명연, 단백질 독소가 신장 손상 및 전신염증 촉진

용혈성 요독 증후군 관련 치료제 개발 등에 활용

생명연은 장 출혈성 대장균에서 분비되는 단백질 독소가 장 출혈성 대장균 감염증의 합병증인 '용혈성 요독 증후군'의 급성 신장 손상 기전을 규명했다. 생명연 제공 국내 연구진이 여름철 자주 발생하는 '장 출혈성 대장균 감염증(출혈성 감염)' 합병증으로 나타나는 용혈성 요독 증후군(일명 햄버거병)의 급성 신장 손상 기전을 밝혀냈다.

한국생명공학연구원은 이무승·박성균 박사 연구팀이 공동으로 장 출혈성 대장균에서 분비되는 단백질 독소가 비정상적인 단백질 발현을 유발해 심각한 신장 손상과 전신 염증을 촉진한다는 사실을 규명했다고 16일 밝혔다.

식중독 대장균에 의해 생기는 출혈성 감염은 제2급 법정 감염병으로 지정된 이후, 매년 꾸준히 발병률이 증가하고 있다. 주로 대장균에 오염된 다진 고기나 야채를 제대로 익히지 않고 섭취하거나, 살균되지 안은 우유나 오염된 칼과 도마로 조리한 음식 등을 통해 감염이 이뤄진다.

장 출혈성 대장균에서 분비되는 단백질 독소인 '시가독소'는 신장의 심각한 세포 괴사와 전신 염증 반응을 일으켜 신장 기능이 떨어지는 '용혈성 요독 증후군(HUS)'을 유발한다. 주로 10세 미만의 영유아에서 발병률이 높고 치명률은 5∼10%에 이른다.

HUS는 적절한 예방법이나 치료제가 개발돼 있지 않아 신장 기능이 손상된 이후에는 투석, 수혈 등의 조치가 전부이다. 이 때문에 명확한 병리 기전 규명과 치료기술 개발이 시급한 실정이다.

연구팀은 시가독소에 노출된 숙주 세포에서 오글루넥당화(단백질 변형) 수치가 비정상적으로 상승하는 현상을 발견하고, 이 현상이 용혈성 요독 증후군을 촉진하는 것을 처음으로 규명했다.

이를 통해 오글루넥당화를 통제하면 숙주 세포의 괴사와 염증 반응을 동시에 억제할 수 있음을 다양한 세포주 모델을 통해 확인했고, 오글루넥당화 저해제를 활용한 실험동물에서 용혈성 요독 증후군 치료 효과를 증명했다고 연구팀은 설명했다.

이무승 생명연 박사는 "대장균 오염으로 인한 장 출혈 동반 식중독과 합병증인 급성 신장 장애 치료제 개발에 널리 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 의생물학 분야 국제 학술지 '엠보(EMBO) 분자 의학(지난달 29일자)'에 실렸다. 이무승(가운데) 박사와 박성균(오른쪽) 박사, 이경수 석박사통합 과정생이 기념촬영을 하고 있다. 생명연 제공