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홉킨스 연구 이식신장에 양면적인 백혈구의 역할 밝혀내
 
존스홉킨스의 연구가들이 실험쥐를 대상으로 한 연구를 통해 이식된 신장을 공격해 이를 손상시키는 면역계의 백혈구가 오히려 신장 손상을 억제하는 수단으로 활용될 수 있다고 밝혔다.

이식된 신장 또는 다른 이식된 장기의 혈류를 차단한 다음 다시 통하게 했을 때 면역계 세포인 T 림프구가 독성의 자연 화학물질을 만들어 내어 허혈성 재관류 손상을 일으킨다는 사실은 연구가들이 오래동안 인지한 바이다. 사람의 신체는 제거해야할 의도적 수술부상 부위와 나쁜 조직을 정화하거나 제거하기 위한 독성 화학물이 필요한 제이식 기증신장 및 다른 장기의 손상을 구분하지 못한다.

그러나 이번 홉킨스의 연구 결과에서T세포가 허혈성 재관류 신장에 세포 손상을 줄이는 역할을 한다고 존스홉킨스 의과대학의 신장 및 췌장 이식과를 관장하고 있는 Hamid Rabb 박사가 밝혔다.

허혈성 재관류 손상(ischemic reperfusion injury; IRI)은 사체 기증자로 부터 제거된 30퍼센트 에서 40퍼센트의 신장에서 발생하며 신장 생존률을 낮추거나 신장의 생명을 단축키는 원인이 된다. 의료비는 환자 당 입원비와 치료비만 포함하여2만불이라는 비용이 든다.

이번 실험은 홉킨스의 연구가들이 림프구와 IRI 의 관계를 더 자세하게 연구하기 위해 고안되었다. 연구진은 실험 조작을 통해 IRI를 유도한 생쥐로부터 백혈구 세포를 수집한 다음 이를T세포를 만들어 내는 흉선(thymus gland)이 없도록 조작된 생쥐에게 주사했다. 비교그룹은 유전공학으로 만들어낸IRI를 유도하지 않은 쥐로 구성되었다.

연구진들이 똑같이 실험군과 비교군을 30분 동안 일시적으로 신장에 혈류를 차단한 결과 T세포를 주사한 생쥐에서 신장의 상태가 더 양호한 것을 확인할 수 있었다.

'T 세포가 IRI에서 중요한 역할을 담당한다는 사실은 수년 전부터 알려졌던 내용이기는 하지만 주로 부정적인 영향에 국한된 것이었습니다. 그런데 이번 실험을 통해 T 세포가 신장을 IRI로부터 보호하는 기능을 갖는다는 새로운 증거가 발견되었습니다.'라고 Rabb 박사는 말한다.

T 세포는 부상으로 부터 우리 신체를 보호하는 면역체계의 일부이다. 놀라운 부분은 최근의 몇년 동안 이루어지고 있는 연구에 따르면 면역계가 활성화 되면 세포 손상이 증가한다는 점이다.

존스홉킨스 신경과 박사학위 취득후 연구원인 Dolores B. Ascon이 새롭게 개발한 방법을 이용해 Rabb 박사와 그의 연구팀은 3개의 생쥐 그룹에서 소수의 림프구를 찾아내는데 성공했다. 정상 생쥐그룹과 가수술을 받은 생쥐그룹 그리고 수술을 한 후 혈류 흐름을 차단한 생쥐그룹이 이에 해당한다.

이번 연구는 정상 생쥐와 비교했을 때 허혈성 재관류 손상 3시간 후 신장에서 T 세포가 증가하였을 뿐만 아니라 신장 세포 손상의 원인이 되는 종양괴사인자 알파(tumor necrosis factor alpha, TNF alpha)와 인터페론 감마(interferon gamma, IFN gamma)와 같은 화학물질 또한 증가한다는 것을 보여주였다.

가짜 수술을 받은 생쥐의 T 세포 수치도 증가하였지만TNF alpha와IFN gamma를 만들어내지 않았으며 신장에 손상을 주지 않았다.

'이러한 경우 T 세포가 수술손상 부위로 이동하기는 하였지만 허혈이 없었기 때문에 이들 세포들이TNF alpha와IFN gamma를 분비하지 않았습니다. 이는T 세포의 역할이 IRI에서 훨씬 더 미묘하다는 것을 보여줍니다.'
 
빈혈이 신체 뿐만아니라 정신에도 영향을 줄수 있어
 
성인에게 있어 빈혈은 산소가 부족한 적혈구로 인해 피로감이나 근육쇠약 및 기타 가벼운 신체 질환의 원인으로 알려져 있다. 그러나 존스홉킨스 연구가들은 빈혈이 사고능력에도 손상의 원인이 될 수 있다고 밝혔다.

'이번 연구는 가벼운 빈혈이 성인에게 있어 실행력 장애의 독립적인 위험인자일 가능성을 보여줍니다."라고 존스홉킨스 의과대학 부교수인 Paulo Chaves 박사는 밝혔다. "후속연구를 통해 이번 결과를 재확인한다면 빈혈 환자에게 있어 인지력 쇠퇴를 예방할 수 있는 방법을 제시할 수 있다는 것을 의미합니다.'

존스홉킨스 연구팀은 노화에 따라 문제해결, 계획, 위험평가, 중요 활동의 후속처리력 등의 뇌의 실행력이 쇠퇴하고 자급자족력의 감소의 원인이 된다는 기존의 연구 결과들을 바탕으로 빈혈이 관련되는지를 검토하였다.

'실행력 장애는 대게 기억손실이 일어나기 전에 발생하며 쇼핑, 요리, 약의 복용, 공과금 지불, 산책 등과 같은 일상 생활을 이행하는 것이 불가능해 지는 시기와 비슷하게 조기에 발생할 수 있습니다.' 라고Chaves 박사는 말한다.

Chaves 박사와 그의 연구팀은 70세에서 80세 사이 연령층의 남성과 여성의 실행력을 평가하기 위해 심리테스트를 제공했다. 대략 10퍼센트 참가자들이 가벼운 강도의 빈혈이 있었다.

가장 나쁜 점수를 보인 15퍼센트 정도의 참가자들에게 빈혈이 있었고 겨우 3퍼센트에 해당하는 참가자들이 최고의 점수를 보였다. 정상 혈중 헤모글로빈을 가지고 있는 사람들과 비교했을 때 빈혈이 있는 참가자들이 실행력 테스트에서4배 내지 5배 나쁜 점수를 보였다. 이번 시험은 인지에 영향을 줄 수 있는 참가자들의 연령, 학력, 현재 앓고 있는 질환을 감안하였다.

'이번 선행결과는 빈혈이 실행력에 장애를 가져오는 원인이라는 것을 증명하거나 빈혈을 치료가 더 나은 수행력을 가져다 준다는 것을 의미하지 않습니다. 그러나 후속연구를 부축이는 충분한 결과입니다.' 라고Chaves 박사는 주지한다.

빈혈이 어떻게 사람의 사고력에 영향을 주는지는 아직 밝혀진 바가 없다. 만성적으로 뇌에 공급되는 산소가 감소하기 때문일 수도 있으며, 빈혈을 동반하는 피로가 무기력과 전두엽전부에 혜택을 주는 산소운동을 손실하는 결과와 관련된다는 견해도 있다.
 
만성 우울증 가족 대대로 유전
 
한 다센타 연구가600이상의 개인과 그들의 가족을 대상으로 조사한 결과, 가까운 가족 중에 심각한 만성 단극성 우울증을 일으킨 가족일원이 사람들이 동일한 우울증을 일으킬 가능성은 2대 1이라고 밝혔다.

이번 연구결과 주요 만성 우울증을 진단 받은 사람들의 형제, 부모 또는 자녀들이 31세가 되기전에 같은 질환을 일으킬 가능성이 2.52 대 1로 나타났다. 주요 만성 우울증을 진단받은 환자의 직계가족이 13세 이전에 우울증을 일으킬 가능성은 6.17대 1로 나타났다.

James B. Potash 박사와 그의 연구팀은 조기발생 주요 우울증을 진단받은 638명의 남성과 여성과 2,176명의 직계가족을 대상으로 조사하였다. 조사 대상자들은 1999년에서 2003까지 다센타 조사에 등록한 환자를 대상으로 한 재발형 조기발생 우울증 유전 프로젝트(Genetics of Recurrent Early-onset Depression (GenRED)에서 추출하였다.

" 우울증이 가족 대대로 내려온다는 사실을 오래동안 알고 있었지만 특정한 아류형 질환이 더 강한 유전 현상을 보이는지의 여부는 아직 연구 중에 있습니다. 이번 대규모의 조사는 자료를 통해 같은 질문을 하위그룹을 대상으로 조사하였습니다. " 라고 Potash 박사는 밝혔다.

Potash 박사는 이번 연구의 공로를 보고서의 주도 저작가 존스홉킨스 정신학과Francis Mondimore 박사에게 돌렸다. Mondimore박사는 많은 참가자들은 그들이 "최대한 기억 하는데 까지" 우울했던 증상을 보고하는 것을 관찰하고 만성 또는 지속성 우울증에 중점을 두었다. 30퍼센트로 추정되는 주요 우울증 질환이 있는 환자들이 불완전한 관해가 있을 뿐 수년동안 대게 또는 항상 우울증 증상이 있는 것으로 나타났다.

Mondimore박사는 여성의 유방암과 가족성 관계를 알아내는데 있어BRCA1 유전자를 찾는데 길을 열어준 아류형 질환 조사법과 유사한 방법을 사용했다.

GenRED II는 존스홉킨스와 5개 다른 지역에서 이루어지고 있는 대규모 조사이다. 현재 주요 우울증에 관련된 유전자를 밝혀내기 위해 2,700 명의 사람을 모집하고 있으며, 연구원들은 어린이시절 심리적 외상과 같이 잠재적으로 연구결과에 영향을 줄 수 있는 요인 또한 집결하고 있다.
 
홉킨스 과학자들, 면역계 반응을 "고스트" 기생충과 심하게 막힌 부비강과 연관시켜
 
존스홉킨스의 과학자들은 한 개의 유전자가 화학물로 하여금 부비강이 심하게 막히거나 폴립형 전형만성부비강염을 일으키는 벌레와 기생충을 싸고 있는 질긴 외피를 분해하게 한다는 것을 발견했다.

존스홉킨스의 부비강 전문가들로 구성된 이번 연구팀은 산성포유카이티네이즈(acidic mammalian chitinase, AMCase)효소를 만드는 효소가 수술이 성공적이었던 환자와 비교해 수술 후에도 끊질기게 심한 부비강 염증이 있는 사람에게 250배 많은 것을 발견했다. 부비강 수술은 약물치료가 듣지 않는 경우 마지막 수단으로 대게 사용하고 있다.

이번 존스홉킨스의 연구는 사람의 코에 있는 효소를 발견하고 부비강염과 관계를 발견한 것으로는 처음으로 믿어진다.

'이번 연구결과가 실제로 사람의 코 안에 기생충이 있어 부비강염을 일으킨다는 뜻이 아닙니다. 심하고 끊질긴 부비강염은 기생충을 제거하기 위해 잘못 배치된 면역계 반응의 결과라는 개념을 제시합니다.' 라고 이번 연구를 주도한 존스홉킨스 의과대학 부교수 및 비과학∙부비강 수술센타 관장을 역임하고 있는Andrew Lane 박사는 주지했다.

Lane 박사가 말하는 이론은 이렇다. 알레르기와 천식이 기생충으로 부터 신체의 방어체계를 조절하는 유전자의 결과이지만 이러한 유전자는 건강한 사람에게 있어서는 휴면상태에 있다. 소희 "고스트 기생충"이 켜지면 강한 염증반응은 의료적으로 매우 통제하기가 힘들어 진다.

곰팡이와 벌레 및 회충에게 흔한 화합물인 카이틴이 사람의 몸에서 자연적으로 발견되지 않지만 카이틴과 상응하는 효소가 생기면서 점액을 축척하고 폴립을 형성하기 때문에 약물 치료는 효소의 생산을 막고 그 역할을 저지하는 것을 겨냥한 것이라고 연구가들은 밝혔다.

'만약 연구가들이 항기생충 면역반응을 선택적으로 조절할 수 있다면 폐기도질환 및 코질환을 위한 새로운 치료법을 만들 수 있게 됩니다.' 라고 Lane 박사는 주지했다.

스테로이드는 염증 화학 경로를 차단시켜 장기적인 치료로 사용되고 있으나 골밀도 손실과 백내장 및 체중증가등의 부작용이 따르기 때문에 이를 대체할 새로운 치료법이 필요하다.

미국 질병관리 및 예방센타에 통계에 따르면 약 3천2백만의 미국인 인구가 비강과 부비강 내벽을 이루는 조직의 지속성 염증을 앓고 있는 것으로 추정된다.

이번 조사에서 연구가들은 최소 9개월 동안 폴립이나 그에 따른 증상을 연구에 참가한 모든 환자로 부터 관찰했다. 수술을 받은 그룹에서 10명의 폴립이 6개월 만에 재발했으며 12개월 동안 아무런 증상은 없었다.

조사가들이 제일 처음 모든 비조직 샘플을 비교했을때 절반의 샘플에서 카이티네이즈 단백질을 만들기 위한 AMCase 유전자가 활성화되거나 발현된 것이 발견되었다. 후속조사 결과, 폴립이 재발한 10명의 환자의AMCase 발현 수치가 다른 부비강염 환자와 비교그룹과 비교했을 때 현저히 높았다.

후속 연구는AMCase유전자 발현이 높은 경우 염증의 기저 원인이 되는지 또는AMCase가 단지 만성 염증에 대응하기 위한 세포가 생산하는 수많은 화학물질 중 하나에 지나지 않는지를 알아내는 것이라고 Lane 박사는 덧붙였다.

무엇이 항기생충반응을 부추기는지를 알아내는 것이 그 다음 과제이다. 기생충에 대응하는 이러한 반응은 박테리아와 바이러스 및 곰팡이와 같은 다른 침입자를 퇴치해야 하는 능력을 약화시키는 경우일 수 있다고 Lane 박사는 주지했다.

'비강의 벽을 이루는 상피세포층은 면역체계에 있어 제일 먼저 반응하는 중요한 역할을 담당하고 있습니다. 그러나 만약 이 세포들이 존재하지 않는 기생충과 싸우는데 시간을 소비해 버린다면 코를 통해서 끊임없이 진입하는 미생물을 퇴치할 수 없게됩니다.' 라고 그는 덧붙였다.

그 결과 박테리아와 곰팡이가 코 안에 자라는 것을 부추기게 되며, 이러한 증상은 만성 폴립형부비강염 환자에게서 흔히 볼 수 있다.
 

 
젊은 선수들의 치명적인 심장리듬 매듭지어
 

젊은 선수들과 그들의 가족에서 치명적일 수 있는 심장리듬결함 유전자를 연구해온 존스홉킨스 전문가들이 원인이 되는 구체적인 유전변이를 확인하는 것이 더 가까워 졌다고 밝혔다.

이번의 새로운 연구결과는 젊은층과 운동선수 사이에 심장급사를 일으키는 첫번째 원인으로 알려져 있는
부정맥야기성우심실형성장애(arrhythmogenic right ventricular dysplasia, ARVD)를 진단하는 검사의 정확성을 높여줄 것으로 기대된다.

2월달, 같은 연구팀이 대규모 환자 데이타베이스를 이용해 3분의 1의ARVD 환자가 심장 세포를 병들게 하는데 관련된 plakphilin 2(PKP2)로 불리는 유전자가 비정상적으로 변화하는 것을 관찰하였다.

이번 새로운 연구에서 홉킨스 연구팀은 또 다른 단백질 유전자 Desmoglein 2(DSG2)에서 4개 변이를 검사한 33명 중 5명의 환자에게서 발견하였다.

'이 유전자는 근육조직이 심장박동에 따라 확장하고 수축하는 심장에서 발현합니다."라고 이번 연구의 상임 저작자인 심장유전학자 Daniel P. Judge 박사는 말한다.' 이번 연구결과는 변이 유전자가 ARVD의 원인임을 재확인합니다. 이제 해당 질환의 유전적 뿌리를 알아냈으므로 누가 이 질환을 일으킬 위험이 있는지를 진단하는 혈액 테스트를 개발해낼 수 있습니다. "

ARVD는 세포와 세포를 묶는 조직인 결합반(desmosome)이 쇠약해지는 것이 특징이다. 이러한 유전 증상은 심장 우심실의 과다한 지방과 상은조직이 축척함에 따라 불규칙적인 심장박동으로 나타난다. 조기에 진단하고 약물 치료 및 심실제세동기를 이식하지 않으면 치명적인 심장리듬 방해를 초래할 수 있다.

'올해 말까지ARVD 가족병력이 있는 사람들을 위해DSG2 변이 검사가 준비될 것으로 기대하고 있습니다' 라고 그는 밝혔다. 동일한 연구팀이PKP2 변이 선별 혈액검사를 개발했었다. 이 검사는 5월에 준비가 되었고 ARVD 일으킬 가능성이 높은 사람들을 진단하는 유일한 검사 방법이다.

조사에 참가한 모든 환자는 홉킨스가 1998년에 개발한 환자데이타베이스의 일부이다. 연구가들은 ARVD에서 나타나는 우심실 증상과 비슷한 증상이 나타나는 낙소스 증후군 (Naxos syndrome)과 연관된 것으로 알려진 세포접합 단백질에 중점을 두었다.

조사가들에 따르면 유전변이가 있는 모든 사람들이ARVD를 일으키는 것은 아니라고 밝혔다. 후속연구 분석은 증상과 사망에 있어 각각의 변이가 정확하게 어떤 위험발생률을 보이는지를 계산하는 것이다.
 
신체질량지수와 사망률
 

대게 저체중과 과체중이 나쁜 건강과 연관된다. 최근 논쟁이 되는 것은 과연 과체중과 비만이 사망률과 관련이 있느냐는 부분이다. 조사가들은 체중(kg)을 신장(m)의 제곱으로 나눈 수치로 신장에 대한 올바른 체중을 측정하기 위해 오래동안 신체질량지수(body-mass index, BMI)를 사용해왔다.

이번 한국 연세대학교와 존스홉킨스 블룸버그 공중보건학원의 공동연구는 1백 2십만명 이상이 참가하여 신체질량지수가 낮거나 높은 경우 사망률과의 관계를 연구한 대규모 연구이다. 조사가들은BMI와 사망률은 주요 사망원인과 다르며 과체중 또는 비만으로 인한 사망률은 젊은층의 사람들에게 더 높은 것으로 나타났다.

'저체중 및 과체중과 사망률의 관계는 소수의 조사만이 이루진 실정이므로 논쟁이 계속되고 있으며 대부분의 조사결과는 BMI와 사망률이 과연 연관성이 있는지 정확하게 지적하지 못하고 있습니다. 다른 조사들의 결과를 보면 또 서로 다릅니다. 어떤 결과는 관련성이 없다고 밝히고 있습니다.' 라고 이번 연구의 주도 저작가이자 연세대학교 역학과 부교수인 지선하 박사는 말한다.

이번 연구의 저작가들은 한국인 30세 에서 95세 성인 1백 2십만명 이상을 대상으로 12년 동안 체중과 사망률을 조사했다. 한국 암예방연구원 일부인 조사 참가자들의 성별에 상관이 없이 BMI평균23.2였다. 대부분의 참가자들의BMI는 정상 수치인 25이하였다. 비교하자면 20세 이상의 인구를 보았을 때 미국의 평균BMI은 현재 남성은27.8, 여성은 28.1이다.

한국인 사이의 정상체중과 비교했을때 저체중과 과체중 및 비만 남성과 여성이 더 높은 사망률을 보였다. 평생 흡연한 경험이 없는BMI 23.0에서 24.9 사이의 남성과 여성이 어떠한 형태로든 가장 낮은 사망률을 보였다.

조사가들은BMI와 사망률의 관계는 주요 사망원인을 감안했을때 다르게 나타나는 것을 발견했다. 암으로 인한 사망률은 BMI 26.0에서 28.0로 높은 수치에서 시작되었으며 사망률이 더 증가하였다. 호흡기 원인 사망률은 BMI 가장 낮았을때 가장 높았으며BMI가 증가함에 따라 사망률이 감소하였다. 동맥경화증으로 인한 사망률은 BMI가 증가함에 따라 점차적으로 증가하였다.

'과거 조사는 서양 인구를 중점적으로 조사하였고 그러한 결과가 서양인구와 비교했을 때 대게 체중은 더 적게 나가지만 높은 비율의 체지방을 가지고 있는 아시아 인구에게 적용되는지 여부를 알지 못했습니다.' 라고 이번 연구의 상임 저작가이자 존스홉킨스 블룸버그 공중보건대학원 역학과의 의장 및 부교수를 역임하고 있는 Jonathan M. Samet 박사는 말한다.

결핵, 폐렴, 만성폐쇄성폐질환, 천식과 같은 호흡기 원인의 사망률은 한국인과 서양국가의 주거자들과 달랐다. 블룸버그 대학원의 겸임교수인 지박사는 이번 연구결과가 다른 인구에게 일반화되어 적용될수 없다고 밝혔다.
 

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