장 면역세포 기능 조절 ‘마이크로RNA’ 발견

- 각종 장질환 치료제 개발에 중요한 단서 제공

국내 연구진이 소장내 IEL(상피내 림프구, Intraepithelial Lymphocytes, 장 상피내 림프구로서 장내 면역기능 및 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 면역세포) 세포의 분화 조절에 중요한 영향을 미치는 새로운 마이크로 RNA를 발견했다. 

최근 장내 면역체계와 염증 관련 질환과 밀접한 연관성이 있는 것으로 알려진 IEL세포의 분화 조절을 통한 장내 질환의 면역치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

마이크로RNA(miRNA)는 단백질을 만들지 못하는 작은 RNA로 mRNA에 결합하여 발현을 저해하는 인자로서 세포의 대사, 증식, 노화, 사멸 등 다양한 생명현상에 관여하는 조절인자다.

한국생명공학연구원 CiM융합연구단 김태돈 박사(교신저자: 최인표/김태돈 박사, 1저자: 서상환 박사)가 수행한 이번 연구 결과는 알레르기-면역학 분야의 세계적인 저널인 알레르기 및 임상면역학회지(JACI, Journal of Allergy and Clinical Immunology, IF 13.081) 8월 7일자 온라인 판에 게재됐다. (논문명: MicroRNA-150 controls differentiation of intraepithelial lymphocytes via TGF-β receptor II regulation)

1
▲IEL (상피내 림프구) 세포의 분화를 조절하는 miR-150의 역할에 대한 종합 모식도

CiM(Customized i-Medicine)융합연구단(면역치료제융합연구단)은 국가과학기술연구회(NST)가 지원하는 융합연구 사업으로, 줄기세포로부터 NK세포치료제를 개발, 난치성 질환 극복과 신약 개발을 위해 2015년 출범했다.
 
ʻ상피내 림프구 세포ʼ로 불리는 IEL세포는 장내 상피세포 사이에 존재하며 장내에 존재하는 소화된 영양분과 병원성 물질, 그리고 장내미생물에 대한 반응을 통해 장내 상피조직의 기능과 항상성을 유지하는 데 중요한 역할을 한다.

IEL 세포는 다양한 종류의 세포들로 이루어져 있는데, 크게 두 종류로 나눈다. △자연성 IELs: 주로 면역저해 사이토카인 등을 분비하여 장내 상피세포를 보호하는 역할을 한다. △유도성 IELs: 장내 상피조직 내에 존재하는 특정부위에서 병원성 물질의 감염에 의해 분화하여 면역반응을 감당하는 T 세포다.

연구팀은 이번 연구를 통해 소장 내 IEL세포의 분화에 중요한 신호전달매개체인 TGF-β 수용체 II의 단백질 발현에 영향을 주는 마이크로 RNA ʻmiR-150ʼ을 발견했으며, miR-150이 IEL세포의 분화에 중요한 인자로 작용한다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 miR-150이 결여된 마우스의 소장내 IEL세포가 정상 IEL세포 보다 월등히 낮은 수로 분포하며, 이와 상응하게 장 점막질환 모델에서 장내 점막손상이 더 심각하게 진행됨을 확인했다.

또한 miR-150이 소장내 IEL 세포의 분화를 유도하는 분자 모델을 제시했다. 따라서, miR-150은 TGF-β 수용체 II의 발현을 증가시켜 IEL의 분화에 중요한 역할을 하며 점막 면역체계의 항상성 유지에 중요한 분자임을 규명한 것이라고 할 수 있다.

연구를 주도한 김태돈 박사는 “이번 연구의 의미는 소장의 IEL세포의 분화에 miR-150의 역할을 규명함으로써, 장 면역세포의 기능연구에 대한 새로운 가능성 제시 및 장내 면역체계의 항상성 조절에 대한 개념을 처음으로 제시했다는 데 있다”고 말하며, “이를 통해 장내 질환 및 항상성 유지를 위한 치료제 개발 및 항암제 투여에 따른 소화 점막세포의 부작용 해결을 위한 연구에 응용될 수 있을 것으로 기대한다”고 설명했다.
 
[김들풀 기자  itnews@itnews.or.kr]