국내 연구진이 패혈증을 일으키는 독성물질이 나타나는 원인을 밝혀 패혈증 치료제 개발에 한 발 다가섰다.

서울대병원의 연구중심병원 프로젝트 염증/대사 유니트 김효수 교수팀(김영찬, 장현덕, 이상언, 김솜이)은 세균 감염 시 백혈구인 호중구가 세균 박멸과 함께 독한 사이토카인을 방출해 인체에 손상을 준다는 것을 세계 최초로 밝혔다.

또한 이를 조절할 수 있는 기전을 규명해 패혈증 치료제 개발에 대한 새로운 방향을 제시했다.

패혈증 주요 원인 물질은 세균의 균체 내에 함유된 독소인 내독소(endotoxin)로 연구팀은 내독소가 백혈구의 사이토카인을 대량 방출해 인체를 손상시키는 원인을 추적했다.

패혈증 악화의 중요한 계기는 염증반응-후폭풍이 발생하는 것이다. 연구 결과, 세균의 내독소에 의해서 백혈구 안의 염증매개 단백질인 MYD88이 팔미토일화 되는 변형이 중요하다는 것을 규명했다.

팔미토일화(化)란 단백질에 지질(lipid)이 결합돼 단백질의 활성이 변형되는 과정이다.

연구팀은 팔미토일화의 재료인 팔미트산(palmitic acid)을 생산하는 지방산 합성 효소(FASN) 억제제를 패혈증 쥐에 투여했다.

그 결과, 억제제를 투여한 쥐는 복강에 감염시킨 세균이 감소하면서 쥐의 생존율이 대폭 향상됐다.

김효수 교수는 “패혈증에서 백혈구가 인체에 해를 끼치는 사이토카인 폭풍을 불러일으키는 기전을 밝히면서 이를 적절하게 제어할 수 있는 핵심 효소를 최초로 규명한 것”이라고 연구 의의를 밝혔다.

이어 “핵심 효소를 선택적으로 억제하는 물질만 개발하면 체내 백혈구가 다른 부위에 손상 없이 세균만 선택적으로 죽여 환자 생존을 향상시키는 특효약을 개발할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이번 연구 결과는 네이처 자매지 네이처 케미컬 바이올로지(Nature Chemical Biology) 온라인판 19일자에 게재됐다.