"줄기" T 세포가 궤양성 대장염의 원인일 수 있습니다.

라호야 면역학 연구소(LJI)의 과학자들은 비정상적인 T세포 집단이 대장을 손상시키는 자가면역 질환인 궤양성 대장염 환자에게 해로운 염증을 일으킬 수 있다는 사실을 발견했습니다.

Nature Immunology 저널에 최근 게재된 이들의 새로운 연구는 환자의 궤양성 대장염과 "줄기" T 세포 사이의 연관성을 보여준 최초의 연구입니다.

"우리는 궤양성 대장염 환자의 질병에 중요하고 재발에 기여할 수 있는 T세포 집단을 발견했습니다."라고 연구를 미첼 크로넨버그 박사와 공동으로 이끈 LJI 교수인 판두랑간 비자야난드 박사가 말했습니다.

연구진은 향후 이 T세포 집단을 표적으로 삼아 약물 치료를 진행할 계획입니다. 크로넨버그 박사는 "이 세포들은 궤양성 대장염을 비롯한 다른 자가면역 질환 치료에 매우 중요한 표적이 될 수 있습니다."라고 말했습니다.

궤양성 대장염의 기원에 대한 연구

T 세포는 일반적으로 바이러스나 박테리아와 같은 병원균과 싸우는 데 도움을 줍니다. 자가면역 질환에서는 T 세포가 건강한 조직을 잘못 공격합니다. 궤양성 대장염 환자의 경우, T 세포가 대장에 만성 염증을 유발하여 심각한 조직 손상과 잠재적으로 위험한 합병증을 유발합니다. 환자의 약 절반은 치료에 반응하지만 재발이 매우 흔합니다.

LJI 팀은 새로운 연구를 위해 면역학, 세포 생물학, 유전체학 분야의 전문 지식을 결합하여 중요한 질문인 '이 모든 유해한 T 세포는 어디에서 나오는가?'에 대한 답을 찾았습니다.

정상적인 T 세포는 표적 세포(예: 바이러스 항원)와 상호작용하며, 시간이 지남에 따라 기능이 저하되거나 재자극 시 사멸하기도 합니다. 신체는 불필요한 염증을 방지하기 위해 T 세포가 기능을 저하시키거나 기능을 마친 후 사멸하기를 원합니다.

하지만 T 줄기세포는 자가 재생 방법을 찾아냈습니다. 크로넨버그 박사는 "이 세포들은 자가 재생이 가능하여 줄기세포뿐만 아니라 진짜 병원성 세포도 만들어낼 수 있습니다."라고 말합니다.

일부 줄기세포와 T 줄기세포의 특징 중 하나는 TCF1 유전자로, 이 유전자는 다른 여러 유전자의 발현을 조절합니다. 이전 연구에서는 이러한 T 줄기세포가 당뇨병과 궤양성 대장염을 포함한 자가면역 질환 동물 모델에서 흔히 발견된다는 것이 밝혀졌습니다.

연구진은 이들 T 줄기 세포가 발현하는 유전자를 살펴본 결과, TCF1 유전자가 이들 세포를 다른 유형의 T 세포와 구별하는 특징적인 특성이라는 것을 발견했습니다.

환자에 대한 자세한 연구

LJI 연구진은 궤양성 대장염 환자의 대장 조직 샘플을 연구했습니다. T세포의 전사체를 면밀히 분석하여 이 세포에서 어떤 유전자가 활성화되어 있는지 확인했습니다.

이를 통해 과학자들은 영향을 받은 조직에서 다양한 T 세포의 아형을 식별할 수 있었습니다. 궤양성 대장염 환자의 대장, 특히 염증 부위에 줄기 T 세포가 대량으로 존재하는 것으로 나타났습니다.

이러한 상관관계가 반드시 줄기세포가 질병의 원인임을 의미하는 것은 아니었습니다. 줄기세포가 원인인지 확인하기 위해 연구진은 동물 모델을 이용하여 대장염에 걸린 생쥐의 장에서 T세포 유전체를 분석했습니다. 그 결과, 줄기세포가 여러 유형의 병원성 T세포의 전구체일 가능성이 높다는 것을 발견했습니다.

연구진은 또한 건강한 생쥐에 T 줄기세포를 반복적으로 주입하여 궤양성 대장염을 유발할 수 있음을 보여주었습니다. 이 세포들이 병원성 잠재력을 유지하는 능력은 "줄기세포" 기능을 보여줍니다.

연구진은 TCF1 유전자를 삭제하여 줄기 T 세포 중 일부를 변형하여 줄기 세포와 유사한 세포가 훨씬 줄어들도록 했습니다. 이 세포들을 궤양성 대장염 마우스 모델에 이식했을 때, 마우스의 병원성 T 세포 수가 감소했습니다.

쥐를 대상으로 한 데이터는 이러한 줄기세포가 궤양성 대장염을 유지하고 인간 환자에게 재발을 유발하는 원인일 수 있다는 생각을 강화했습니다.

크로넨버그 박사는 "대장염 마우스 모델에서 T 줄기세포가 질병 유지에 필수적임을 입증할 수 있었습니다."라고 말하며, "이 세포들은 반복적인 항원 자극 시에도 염증을 지속적으로 유지하는 요인일 수 있습니다."라고 덧붙였습니다.

연구진은 이번 연구 결과가 기초적인 과학적 발견이라고 강조합니다. 비자야난드는 "인간에게 치료적 개입을 하기 위해서는 광범위한 검증이 필요합니다."라고 말합니다.

비자야난드는 특히 재발성 궤양성 대장염 환자의 T 줄기세포를 연구하는 데 관심이 있으며, 앞으로 이 세포를 표적으로 삼는 연구도 진행하고 있습니다.

크로넨버그 박사는 이 연구가 궤양성 대장염에 대한 새로운 치료법 개발로 이어져 더 많은 환자에게 도움이 되고 재발 위험을 낮추기를 기대합니다. 그는 T 줄기세포에 대한 새로운 이해가 다른 자가면역 질환의 기원을 밝히는 데에도 도움이 될 수 있다고 믿습니다.