[메디칼업저버 박선혜 기자] 특별한 치료제가 없는 난치성 희귀 자가면역질환인 쇼그렌증후군을 장내 세균 대사산물을 이용해 면역 기능을 조절하는 방식으로 치료할 수 있다는 가능성이 제시됐다. 

가톨릭대 서울성모병원 류마티스내과 박성환 교수(공동 교신저자)와 가톨릭의대 의생명과학교실 조미라 교수(공동 교신저자), 김다솜 연구원(제1저자) 연구팀은 쇼그렌증후군 동물모델을 대상으로 장내 균총(gut microbiota)과 연관된 대사산물인 부티르산(butyrate)을 주입해 치료 효과를 확인했다. 

이와 함께 부티르산이 면역세포(B세포)의 면역조절 아형(subtype)을 회복시키고 병인 염증 아형인 인터루킨-17(IL-17)과 자가항체를 발현하는 세포를 억제하는 조절 효과를 확인했다.

부티르산은 짧은 사슬 지방산으로 장내 세균에서 생산되는 대표적인 대사산물이다. 면역기능과 염증 조절에 중요한 역할을 하는 것으로 알려졌다.

연구팀은 먼저 쇼그렌증후군 쥐 모델을 이용해 쇼그렌증후군 발병 전 4주와 발병 후 18주에 장내 균총 분포가 달라지고 부티르산을 생산하는 장내 균총의 발현이 저하되는 것을 확인했다.

이에 연구팀은 쇼그렌증후군 쥐 모델 실험군을 부티르산을 생산하는 장내 세균인 락토바실러스 람노서스(L. rhamnosus) 투여군과 부티르산 투여군, 대조군으로 나누고, 20~23주 동안 침의 분비량과 침샘조직의 조직학적 염증점수를 측정했다.

그 결과 두 실험군 모두 대조군에 비해 유의미하게 침의 분비가 증가되고 침샘조직에서 염증이 호전됐다.

연구팀은 B세포배양실험을 통해 부티르산에 의한 병적인 자가면역 B세포를 억제하고 이때 생체시계의 주요한 인자인 NFIL3와 RORα를 직접 증가 시켜 면역조절 B세포를 유도하는 기전을 규명했다. 

이번 결과는 생체시계 주요인자 조절을 통해 B세포의 이상적인 면역 조절 메커니즘을 최초로 규명했다는 점이 주목할 만하다. 

박성환 교수는 "이번 연구는 쇼그렌증후군 발병 기전에 근거한 면역 조절 치료제로서 장내세균과 대사체가 효과적일 수 있다는 근거를 제시한 것"이라며 "치료에 응용돼 환자의 건강에 도움이 되기를 바란다"고 밝혔다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 중견 연구 과제인 '쇼그렌 증후군에서 병인 림프구 대사 이상 기전 규명 및 대사 조절을 이용한 면역조절제 발굴'로 진행됐다. 연구 결과는 자가면역학 분야 국제학술지 'Journal of Autoimmunity' 3월호에 실렸다(J Autoimmun 2021;119:102611).