가천대 의대 진미림 교수, WARS1 타깃으로 하는 패혈증 테라노스틱스 개발
WARS1 중화항체 주입하면 사이토카인 스톰과 장기손상 제어해 생존율 90%

▲가천대학교 의과대학 진미림 교수.
▲가천대학교 의과대학 진미림 교수.

[메디칼업저버 이주민 기자] 과염증성 패혈성 쇼크 환자를 신속하게 진단, 선별할 수 있을 것으로 보인다. 

패혈증은 심각한 감염에 대한 인체 이상 면역반응으로 인해 장기손상을 일으키는 질환이다. 패혈성 쇼크는 40% 이상의 사망률을 보이는데, 매해 1100만명이 사망하지만 전 세계적으로 특이적 치료제가 없는 실정이다.

이에 가천의대 진미림 교수는 가천대 길병원, 서울아산병원, 서울대병원 응급의학과, 삼성서울병원, (주)미림진 및 오송 첨단의료산업진흥재단 신약개발지원센터와 공동 연구를 진행, WARS1을 타깃으로 하는 패혈증 테라노스틱스 개발 가능성을 규명했다.

테라노스틱스는 '치료(Therapy)'와 '진단(Diagnosis)'의 영어 합성어로, 환자의 병리 진단과 동시에 치료를 병행하는 정밀치료기술이다.

WARS1은 트립토파닐 티알앤에이 합성효소(tyrptophanyl tRNA synthetase)의 약자로, 진 교수는 박테리아, 바이러스와 같은 병원균 감염시 WARS1이 단핵구로부터 혈액으로 분비돼 대식세포 톨유사수용체를 활성화하는 인체 내인성 선천면역 활성화인자임을 세계 최초로 보고한 바 있다.

(그림 설명) 응급 중환자실 입원시 혈중 고농도의 WARS1 수준으로 과도한 염증, 사이토카인 스톰, 쇼크, 장기 부전, 급성사망 위험의 환자를 진단, 선별할 수 있었다. WARS1 수준이 높은 중증 패혈증 마우스에 WARS1 중화항체를 주입해 WARS1을 제거하면, 사이토카인 스톰과 장기손상을 제어해 생존율이 90%인 것으로 확인됐다.
(그림 설명) 응급 중환자실 입원시 혈중 고농도의 WARS1 수준으로 과도한 염증, 사이토카인 스톰, 쇼크, 장기 부전, 급성사망 위험의 환자를 진단, 선별할 수 있었다. WARS1 수준이 높은 중증 패혈증 마우스에 WARS1 중화항체를 주입해 WARS1을 제거하면, 사이토카인 스톰과 장기손상을 제어해 생존율이 90%인 것으로 확인됐다.

공동 연구팀은 응급 중환자실 입원 시 혈중 고농도의 WARS1 수준으로 사이토카인 스톰, 쇼크, 장기손상, 조기 사망의 위험이 있는 과염증성 패혈성 쇼크 환자를 신속히 진단하고 선별할 수 있음을 확인했다.

또, WARS1은 사이토카인 스톰을 일으키는 최상위 염증유발인자로서, 경증 패혈증 마우스에 WARS1을 주입하면 사이토카인 스톰을 일으키고 장기 손상이 일어나 패혈성 쇼크로 사망에 이르게 하므로 과염증성 패혈증 치료 타깃임을 확인했다.

중증 패혈증 마우스는 혈중으로 고농도의 WARS1을 분비하고 사이토카인 스톰을 일으켜 72시간내에 모두 사망했는데, WARS1 중화항체를 투여해 WARS1을 제거하면 사이토카인 스톰이 억제되고 항생제 병용투여로 90%의 마우스가 생존했다.

사이토카인 스톰은 수많은 염증성 사이토카인들의 과다분비로 발열과 장기부전을 유발하는 급성 면역이상 반응을 의미하며, 염증성 사이토카인은 주요 면역세포들이 분비하는 저분량 단백질로 염증 반응을 유발하는 것을 일컫는다.

진 교수는 "지난 30여년간 패혈증 치료제 개발 실패 원인인 환자의 이질성과 단일 사이토카인 억제제의 한계를 극복할 수 있는 새로운 정밀치료제 개발 가능성을 최초로 규명한 것에 큰 의의가 있다"며 "향후 응급 중환자실에 입원시 과염증성 패혈성 쇼크 환자를 신속 진단해 선별된 환자에게만 WARS1 중화항체를 주입하는 임상 시험으로 정밀 치료 효과를 증명할 수 있을 것"이라고 전했다.
 

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