호중구 천식 특이적 바이오 마커 발굴을 위한 호산구 천식, 호중구 천식, 복합적 천식 등 3가지 타입의 천식 동물모델을 확립하고, 호중구와 상관성을 보이는 염증물질을 분석해 난치성 호중구 천식의 새로운 바이오 마커 개발한  포항공과대학교 연구팀 과 인터뷰를 진행하였다. 

□ 연구를 시작한 계기나 배경은?

천식과 같은 면역과민성 질환에서 골수 조혈작용의 조절기전에 대해 연구를 시작했습니다. 연구를 진행하면서 천식 중에서도 호중구 천식이 기존 치료제에 반응을 보이지 않는 난치성 질환이며, 특이적 바이오마커가 아직 발굴되지 않은 것을 알게 되었습니다. 호중구 천식에 조혈작용을 조절하는 물질을 표적으로 하여 바이오마커 기반 분류법 및 치료법을 개발하고자 했습니다.

□ 연구 전개 과정에 대한 소개

먼저 여러 천식 동물모델을 확립하여 기도 과립구자극인자가 호중구 천식 특이적으로 증가함을 밝혔습니다. 이후 과립구자극인자의 생체 내 역할 및 생성 과정을 밝혔고, 항IL-17/항-TNF-a 단일클론항체를 이용해 IL-17과 TNF-a를 동시에 억제하면 호중구 천식의 증상이 완화됨을 확인했습니다. 마지막으로, 천식 환자 샘플에서 기도 과립구자극인자의 수준을 측정하였고, 동물모델과 마찬가지로 호중구 천식에서 과립구자극인자가 높게 발현됨을 확인했습니다.

□ 연구하면서 어려웠던 점이나 장애요소는 무엇인지? 어떻게 극복(해결)하였는지?

천식 동물모델을 이용한 기전 연구를 완료한 후, 본 연구가 실제 임상에 적용가능할지 검증하는 과정이 필요했습니다. 이를 위해서, 염증 표현형에 따라 분류된 천식환자 샘플이 반드시 필요했으나 본 연구실의 특성상 개별적으로 환자 샘플을 확보하는 것이 불가능했습니다. 운이 좋게도 순천향대 부천병원에 있는 박춘식 교수님이 해당 샘플을 확보하고 있었고, 공동연구를 통해 임상적 의미를 찾을 수 있었습니다.

□ 이번 성과, 무엇이 다른가?

기존에 부족했던 호중구 천식의 바이오마커로 과립구자극인자를 제안한 점에 큰 의의가 있습니다. 더불어 이미 상용화 된 항-IL-17A, 항-TNF-a 단일클론항체를 사용할 수 있는 실마리를 제시했다고 할 수 있습니다. 기존에 항체를 단독으로 사용한 경우 효과가 없거나 제한적이었으나, 본 연구를 통해 바이오마커로 환자를 분류한 후 항체를 동시에 사용할 때 호중구 천식을 제어할 수 있다는 가능성을 제시했다는데 의의가 있습니다.

□ 실용화된다면 어떻게 활용될 수 있나? 실용화를 위한 과제는?

제시한 바이오마커와 단일클론항체 기반 치료법은 호중구 천식뿐만 아니라, 호중구 과도로 인해 증세가 악화되는 피부 건선, 만성 폐색성 폐질환, 염증성 장질환 등으로 응용 범위를 넓힐 수 있을 것이라 기대합니다. 이를 위해 질환별 동물모델에서 검증이 필요하고, 향후 임상에서 가능성을 증명해 나가야 할 것입니다.

□ 꼭 이루고 싶은 목표나 후속 연구계획은?

글로벌 바이오 회사에서 이미 항-IL-17A, 항-TNF-a를 동시에 중화할 수 있는 이중항체들을 개발했으나 아직 천식에는 응용하고 있지 않습니다. 또한 우리나라 바이오 회사들에서도 이미 항체 후보들을 개발한 것으로 알고 있습니다. 연구진의 바람은 이번 연구결과가 병원 및 바이오 회사들과 함께 본격적인 임상 연구 및 개발로 이어져 뚜렷한 치료제가 없는 난치성 호중구 천식 질환 환자들에게 이용될 수 있게 되기를 희망합니다.