건국대학교 상허생명과학대학 생명특성학과 신순영 교수 연구팀이 아토피 증상을 악화시키는 핵심 유전자를 발견하고 이를 기반으로 아토피 싸이토카인 생성을 억제하는 혁신신약개발 후보물질인 AB1711을 개발해 아토피 피부염 치료 약제로서의 가능성을 확인했다고 8일 밝혔다.
이번 연구 결과는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행됐으며 여현진·안성신 석박사통합과정 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 피부의학 분야 상위 3.7% 국제학술지인 ‘저널 오브 인베스티거티브 더마톨로지(Journal of Investigative Dermatology, 피인용지수: 7.143)’에 2월 3일 온라인 게재됐다.
아토피 피부염(Atopic dermatitis)은 고통스러운 가려움증을 동반하는 염증성 피부 질환으로서 흔히 영유아기에서 많이 발생하지만 청년·노년기까지 평생 지속하면서 치료하기 어려운 알레르기 염증성 피부질환이다.
아토피 피부염은 피부 면역체계가 비정상적으로 과도하게 반응해 극심한 가려움증이 유발된다. 피부를 긁게 되면 피부장벽이 손상돼 미생물에 노출이 쉽게 되면서 염증반응→가려움증→피부장벽손상→피부건조→가려움증의 악순환이 반복돼 지속적인 치료와 관리가 필요한 만성질환이다.
아토피 피부염 발병인자는 유전적·환경적·면역학적 요인 등 다양하지만 공통으로 다양한 염증성 싸이토카인(Cytokine)이 대량 생성되면서 증상이 악화하는 것으로 알려져 있다. 그러나 아직까지 아토피 증상 악화를 유도하는 염증성 사이토카인 생성 기전이 잘 밝혀지지 않아 효능이 우수하고 부작용이 적은 아토피 표적치료제 개발에 어려움을 겪고 있다.
연구팀(신순영·임융호·이영한)은 EGR1 유전자 결손 마우스(Knockout mouse)를 이용해 EGR1 단백질이 다양한 종류의 아토피 염증성 싸이토카인을 생성시키는 마스터 조절자임을 최초로 발견했다. 아토피 염증성 싸이토카인은 가려움증과 피부 염증 증상을 악화시키는 주범으로 알려져 있다. 이에 연구팀은 EGR1 활성을 제어하면 아토피 피부염을 치료할 수 있다는 가설을 세우고 이를 증명하기 위해 EGR1의 표적유전자 DNA 결합능을 차단하는 AB1711 화합물을 개발했다.
또한 연구팀은 AB1711 화합물을 아토피 피부염이 유발된 마우스 동물모델에 도포했을 때 피부염증이 완화되고 가려움증 등의 임상 증상이 치료된다는 사실을 입증함으로써 AB1711 화합물의 아토피 표적치료제 가능성을 확인했다.
연구책임자인 신순영 교수는 “AB1711 화합물은 현재 아토피 치료제로 특허 등록됐으며 고농도를 사용해도 독성이 나타나지 않음을 확인했다”며 “AB1711 약물은 아토피 피부염을 악화시키는 전사인자인 EGR1의 DNA 결합능을 선택적으로 차단해 기존의 스테로이드 제제나 면역억제제에서 나타나는 부작용과 한계성을 극복할 수 있는 새로운 개념의 표적치료제로 개발될 수 있을 것”이라고 밝혔다.
약물설계를 주도한 KU융합과학기술원 융합생명공학과 임융호 교수는 “연구 결과를 실용화하기 위해서는 약물전달 생체 적합성과 약물대사 평가를 포함하는 비임상실험과 인체적용 임상연구 등의 추가적인 연구가 필요하다”고 말했다.
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