바이오인

 특정 줄기세포에 대한 항체로 노화된 면역체계의 회춘 가능성 제시

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 24-30

 ■노령(Aged) 쥐에서 증가된 비정상 조혈줄기세포를 표적으로 공격하는 항체를 통해 젊은(Young) 쥐와 유사하게 면역체계 균형을 되돌릴 수 있다는 연구결과가 발표

○ 미국 스탠퍼드대 연구팀은 나이가 들어감에 따라 균형-조혈줄기세포군(bal-HSCs)이 감소하는 반면에, 비정상적인 골수편향 조혈줄기세포군(my-HSCs)이 증가하는 변화를 발견

- 조혈줄기세포(HSCs, haematopoieticstemcells)에는 ‘골수편향 조혈줄기세포군’과 ‘균형 조혈줄기세포군’의 서로 다른 군집(populations)이 존재

- 골수편향 조혈줄기세포군(my-HSCs, myeloid-biased populations of HSCs)은 염증과 같은 광범위한 선천면역을 담당하는 골수계 면역세포*를 집중적으로 생성

 * 알레르기 반응에 관여하는 비만세포, 호염기구, 호산구는 히스타민을 분비하고, 식균작용을 하는 대식세포, 수지상세포, 호중구는 사이토카인을 분비하여 염증반응을 유도

- 균형 조혈줄기세포군(bal-HSCs, balanced populations of HSCs)은 림프계*와 골수계 면역세포의 비율을 맞추어 생산

* 특정 병원체를 표적으로 삼는 항체를 생산하는 B세포, 특정 병원체에 감염된 세포를 살상하는 T세포, 암세포 또는 바이러스 감염 세포를 무작위로 공격하는 자연살상세포(NK Cell)로 구성

○ 젊은 쥐에서는 bal-HSCs가 우세하여 특정 병원체를 표적으로 삼는 항체(B세포)와 T세포를 생산하는 적응면역과 염증과 같은 광범위한 반응을 일으키는 선천면역 사이에 균형이 잡혀 있지만,

- 노령 쥐에서는 bal-HSCs군이 감소하고 비정상적 my-HSC군이 증가하면서 전염증성(pro-inflammatory) 골수계 면역세포 쪽으로 균형이 기울면서 불균형이 발생

○my-HSC 골수계 면역세포 증가로 비감염성의 만성적 염증으로 조직이 손상되며, 특정 병원체에 대한 항체(B세포)와 T세포 감소로 감염에 더 취약하고 백신접종에 대한 반응이 약해짐

- 따라서 면역 항상성 유지에 선천면역과 적응면역의 균형이 중요하다고 설명

 조혈줄기세포(Haematopoietic stem cells)의 분화 과정

■항체를 통해 노령 쥐에서 비정상 줄기세포(my-HSCs)를 제거한 결과, 면역세포 사이의 균형을 젊은 쥐와 유사한 수준으로 회복시키는데 성공

○ 골수편향 조혈줄기세포군(my-HSCs)을 표적화하는 항체를 투여한 고령 쥐 그룹에서 16주 후, my-HSC의 비율이 항체를 투여하지 않은 그룹 대비 48% 수준으로 감소

- 림프구계 전구세포(CLP, Common Lymphocyte Projenitors)의 비율은 젊은 쥐와 유사한 수준으로 회복, 염증 관련 단백질 수치도 감소된 것으로 분석

※ 단 한차례 주사로 최소 2개월간 골수계·림프계 면역세포의 균형이 유지됨을 확인

○ 항체 치료를 받은 노령 쥐는 대조군 대비 백신접종에 더 강하게 반응하였고, 바이러스 감염에도 더 잘 방어하는 것을 확인    

※ 바이러스 감염 2주 후, 항체 치료를 받은 노령 쥐 그룹에서는 9마리 중 4마리가 완치되었고 항체 치료를 받지 않은 그룹은 8마리 중 1마리만 완치

< 항체를 이용한 골수편향 줄기세포(my-HSCs) 제거로 면역체계의 균형을 회복 >

○ 이번 연구는 항체로 면역체계를 회춘(rejuvenation)시킬 수 있다는 가능성을 제시, 향후 1회성 항체 치료로 노화된 면역체계를 젊게 유지할 수 있을지 기대

- 향후 3∼5년 이내에 인체 대상 임상시험을 진행할 예정이며, 그 사이 부작용(암 또는 염증 유발)에 대한 연구를 진행할 계획  

 ※ PI인 와이스만 교수는 면역세포 생성에 관한 줄기세포 생물학의 많은 부분이 마우스와 인간이 유사하기 때문에 임상에서 긍정적 결과를 예상한다고 설명