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[조쌍구 건국대 줄기세포재생공학과 교수] 간질성 방광염 질환 예측 가능한 신규 마커 나왔다
[조쌍구 건국대 줄기세포재생공학과 교수] 간질성 방광염 질환 예측 가능한 신규 마커 나왔다
  • 장혜승
  • 승인 2020.07.01 15:22
  • 댓글 0
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[똑똑 교수의 방 21]
건국대 줄기세포-건국대병원 융합연구팀, 방광통증 증후군 유전 차이 규명
간질성 방광염 환자의 불필요한 치료 경비 줄이고, 효율적인 치료 기여 가능

방광이 차면 통증이 유발되는 간질성 방광염 질환을 예측할 수 있는 신규 마커가 발굴돼 주목된다.

건국대학교 KU융합과학기술원 줄기세포재생공학과 조쌍구 교수 연구팀은 건국대병원 비뇨기과 김아람 교수와 공동으로 방광이 차면 통증이 생기는 간질성 방광염(방광 통증 증후군)에서 환자간 유전적 차이를 규명하고 이에 따른 질환을 예측할 수 있는 신규 마커를 발굴했다고 지난달 25일 밝혔다.

간질성 방광염(interstitial cystitie, IC)은 방광이 차면 통증이 유발되는 방광 통증 증후군(Bladder pain syndrome, BPS) 질환으로, 환자는 통증을 줄이기 위해 본능적으로 자주 배뇨를 하게 돼 빈뇨 증상을 동반하게 된다. 통증이 지속적이어서 환자는 통증에도 시달리고 빈뇨의 고통도 겪어 삶의 질, 업무 능력, 대인관계에 심각한 문제가 발생해 우울증과 같은 정신 질환을 동반할 수도 있다.

이 질환은 최근에야 임상 사례가 알려지기 시작해 정확한 진단을 받기 어려워, 환자 대부분이 진통제를 수년 동안 복용하며 제대로 된 치료를 받지 못하고 있는 실정이다. 최근 여러 약물 치료가 시도되고 있으나, 근본적인 질환의 치료 대책은 여전히 없는 상태이다.

연구를 이끈 조쌍구 교수는 연구 주제를 선정한 이유에 대해 “간질성 방광염 환자는 하루 20회가 넘는 배뇨 횟수를 보여 심각한 삶의 질 저하와 업무 능력 저하가 동반되며 심할 경우 대인 기피, 우울증을 동반하기도 한다. 문제는 이 질환의 근본적인 치료법이 없다는 점이다. 이런 이유로 현재 연구팀에서 개발하고 있는 줄기세포 및 줄기세포 유래 엑소좀(세포 간 정보 교환을 위해 세포가 분비하는 매우 작은 소포체)을 적극 활용해, 효율적인 치료법을 개발하는 연구를 시작하게 되었다”고 설명했다.

건국대 줄기세포재생공학과 분자세포 리프로그래밍(Molecular & Cellular Reprogramming, MCR) 연구실의 수보로토 쿠마 사하(Subbroto Kumar Saha) 박사, 전탁일 박사과정 대학원생 연구팀과 건국대병원 비뇨기과의 김아람 교수 융합연구팀은 생물정보학 분석 방법(IT)과 건국대학교병원 환자들에 대한 분자생물학적 실험 분석(BT) 융합 연구를 통해 비질환자와 질환자의 유전적 차이를 규명했다.

연구팀은 간질성 방광염의 근본적인 병인(pathophysiology)을 밝히기 위해 대량으로 생산되는 생물학 관련 데이터를 컴퓨터로 분석하는 학문생물정보학(Bioinformatics) 분석 기법을 도입해 이전 임상 연구 사례를 분석해 비질환자와 질환자의 유전적 분석을 통해 차이를 알아내고 그 중 발현 차가 큰 유전자를 분석했으며, 이들 유전자 중 서로의 연관성이 큰 유전자인 ‘허브 유전자’를 선별했다.

건국대와 건국대병원 연구팀은 선별된 허브 유전자를 실제 환자에게 적용해 유전적 특징이 일치하는지 알아보았고 이를 통합적으로 분석해, 간질성 방광염의 신규 바이오 마커를 발굴했다. 

조 교수는 연구를 진행하며 힘들었던 점으로 매우 고통스러워하는 환자에게 얻은 소변이나 시료가 제대로 배양이 되거나 분리가 되지 않아서, 실험에 사용되기 힘들었던 경험을 들었다. 또 연구에서 추가적으로 필요했던 환자의 시료 준비가 코로나19 상황으로 환자의 병원 내원이 크게 줄어들고 연구원들의 병원 왕래도 제한이 많아서 어려웠던 점도 덧붙였다. 그럼에도 조 교수는 “연구실에서 개발된 기술이 논문이나 특허 등의 실적과 함께, 실질적으로 환자의 진단이나 치료에 기여할 수 있어 매우 보람 있었다”면서 예상하고 진행한 연구 결과가 환자 시료에서 검증이 되었다는 점이 흥미로웠다고 덧붙였다.

이번 연구를 통해 환자 조직과 소변에서 검출되는 CD38, ITGAL, IL7R, KLRB1, 및 IL7R 유전자들의 발현이 실제 방광조직에서 발현된다는 것을 규명함으로써, 이들 유전자의 발현을 분석하면 환자가 간질성 방광염임을 예측하는 데 도움을 받을 수 있어서 불필요한 치료 경비를 줄이고, 효율적인 치료가 이루어지는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 이번 연구 결과 중 일부를 의학 일반(Medicine, General & Internal) 분야 10% 이내 국제 저널인 ‘Journal of clinical medicine’에 6월 20일자 온라인판에 게재했다.

이번 연구는 조쌍구 교수와 김아람 교수가 참여하는 융합연구팀이 2019년 7월부터 수행 중인 한국연구재단 국책과제인 ‘난치성 방광질환 치료를 위한 효율적인 생체 내 세포전환 기술 개발’ 연구의 하나로 이루어졌다. 이번 연구를 통해 규명된 간질성 방광염의 신규 바이오 마커들은 과제 연구의 효능 분석에 활용되고 있다. 조 교수는 “최종적 치료제 개발에 필요한 다양한 원천 기술을 개발하고 있으며 향후 치료기술의 전임상 연구를 진행해 2023년 이후 임상실험 진입을 계획하고 있다”며 추가 연구를 통해 방광염 환자들을 위한 진단 마커로 활용될 예정이라고 밝혔다.

 

< 조 교수 약력>
고려대학교 선임연구원
마운트시나이의대 박사후연구원
고려대학교 생명공학원 연구교수
건국대학교 줄기세포재생공학과 교수


 


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