토마스 웨임즈(Thomas Weimbs) 연구진이 다낭성 신장 질환(polycystic kidney disease, PKD)의 진행을 지연시킬 수 있는 약물 전달 방법을 고안하였다.
전 세계 12만 명의 다낭성 신장 질환으로 고통받는 사람에게 새로운 치료 선택이 다가올 것으로 보인다. PKD는 신장 내에서 양성 낭종이 발생하는 질환이다. 이것의 크기는 매우 다양하며 점점 더 축적됨에 따라 더 커지게 된다. PKD의 일반적인 합병증은 고혈압과 신부전이다.
이제 UC 산타 바바라의 분자 세포 발생 생물학 교수인 토마스 웨임즈가 다낭성 신장의 치료 항체를 위한 새로운 전략을 개발하였다. 그는 이 전략이 PKD 치료를 위한 다수의 현존하는 약물에서 용도를 변경할 수 있는 가능성을 열 수 있을 것이라고 말한다.
치료 항체는 암에서 자가 면역 질환에 이르기까지 광범위한 질환에 이미 사용되고 있다. 이러한 생물학적 치료는 면역 글로불린 (IgG)이라는 항체를 사용하여 특정 단백질 또는 성장 인자에 결합하여 그 활성을 방지하는 기능을 한다. 그러나 PKD에서 성장 인자는 낭종의 내부 공간에 존재하여 IgG 항체가 접근할 수 없는 것으로 알려져 있다.
웨임즈와 그의 연구진은 다른 종류의 항체인 면역 글로불린 IgA가 낭종의 벽을 관통하도록 하는 방법을 발견하였다. 연구진의 이 결과는 Journal of Biological Chemistry`에 게재된다. 웨임즈는 UC 샌프란스스코에서 박사 학위를 받은 이후로 10년 이상을 PKD에 관해 연구해 왔다. 이 연구는 IgA가 어떻게 세포 층을 통과하여 고분자인 면역 글로불린 수용체(polymeric immunoglobulin receptors, pIgR)에 결합하는지를 다루고 있다. 초기 연구에서 웨임즈는 STAT6이라는 전사 인자가 PKD에서 과도하게 활성화되어 있다는 것을 보여 주었으며 게다가 STAT6이 다른 기관에서 pIgR의 발현을 유도하는 것으로 나타났다.
"나는 하나씩 맞춰 나갔다. STAT6이 다낭성 신장에서 과도하게 활성화되어 있다면 plgR을 발현시킬 것이며 그것이 사실로 밝혀졌다. 우리는 마우스 모델과 인체 다낭성 조직에서 이를 조사하였고 두 경우에서 모두 신장에서 plgR의 발현의 수치가 높게 나타났다"고 웨임즈는 말했다.
웨임즈와 그의 연구진이 IgA를 마우스에 주입하자 그 중 약 7%가 다낭성 신장 내부에 남아있다는 것을 발견하였다. "이는 IgA가 내부에 남아있는 것은 흡수된 후에 출구가 없기 때문일 것으로 생각한다. 이를 통해 plgR 시스템을 탐구하여 다낭성 신장에 특이적인 항체를 표적으로 할 수 있는 방법을 고안할 수 있다"고 웨임즈가 말했다.
중요한 열쇠는 분자적 클로닝의 방법을 사용하여 현존하는 IgG 항체를 IgA로 재전환시키는 것이다. 다음으로 plgR 시스템이 IgA 항체를 낭종 내부로 전달하여 특정 수용체를 중화시키는 것이다.
"우리의 전략으로 현존하는 수천 개의 단일 항체를 재편성하여 용도를 변경할 수 있다. 이를 통해 이전에 사용하지 않았던 PKD 치료 항체를 찾을 수 있다. 이번 논문은 우리가 IgA를 사용하여 다낭성 신장을 표적으로 할 수 있다는 것을 증명한 것이다. 다음 장애물은 우리가 실제로 IgA 항체를 사용하여 특정 단백질 및 성장 인자를 표적으로 하였을 때 낭종의 성장을 억제할 수 있는지에 관한 치료 효과를 증명하는 것"이라고 웨임즈가 결론지어 말했다.
사진. 정상적인 신장의 크기는 주먹만한 것에 비해 인체 다낭성 신장의 크기가 미식 축구공의 크기만큼 증가할 수 있다.
출처 : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-06/uoc--ddt062515.php |
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