퇴행성 관절염 치료 시대 열리나… 연골 '방패' 단백질 찾았다

생명연·충남대병원 공동연구 성과… SHP 단백질 역할 규명

퇴행성 관절염에서 SHP(NR0B2)의 연골 보호 기능과 IKKβ/NF-κB 신호 조절을 통한 연골기질분해효소 발현 억제 기전 모식도. (이미지=한국생명공학연구원 제공)

퇴행성 관절염을 근본적으로 치료할 수 있는 가능성이 제시됐다. 그동안 노화에 따른 증상으로 여기며 외과적 수술로 통증을 줄이는 기능적 치료가 이뤄진 가운데 국내 연구진이 퇴행성 관절염으로부터 연골을 지켜주는 체내 단백질 기능을 규명했다.

한국생명공학연구원(이하 생명연)은 국가바이오인프라사업본부 실험동물자원센터 이철호·김용훈 박사 연구팀과 충남대병원 내과 김진현 교수 연구팀이 공동연구를 통해 인체 내 'SHP'(NR0B2) 단백질이 퇴행성 관절염으로부터 연골을 지키는 방패 역할을 한다는 사실을 규명했다고 18일 밝혔다.

공동교신저자 이철호(가운데) 박사와 김용훈(오른쪽) 박사, 1저자 강은정 박사. (사진=한국생명공학연구원 제공)

뼈와 뼈 사이 연골이 점점 닳아 없어지는 퇴행성 관절염은 노화나 비만, 과도한 관절 사용, 외상 등으로 발생하는 만성 관절질환이다. 그 치료 방법으로는 소염 진통제나 스테로이드 주사 등으로 통증을 낮추는 대증요법이 대표적이며 증세가 심할 땐 인공관절 대체 수술을 하고 있다. 근본적인 원인 해결이 아니며 효과도 영구적이지 않은 한계가 있다. 퇴행성 관절염을 근본적으로 제어하는 핵심 조절 기전과 표적 인자 발굴이 없었기 때문이다.

연구팀은 고아핵수용체인 SHP 기능에 대한 연구를 통해 퇴행성 관절염 제어 가능성을 확인해 보고자 했다.

제일 먼저 퇴행성 관절염 환자의 연골 조직과 퇴행성 관절염에 걸린 실험쥐를 분석해 병이 진행될수록 SHP 단백질의 양이 급감하는 것을 확인했다. 연골을 보호하는 핵심 성분인 SHP가 사라지면 관절 파괴가 가속화되는 것을 뜻한다.

이어 SHP 단백질이 제거된 실험쥐를 분석한 결과 일반 쥐보다 통증이 심해지고 연고 손상 속도가 더 빠른 것을 포착했다. 반대로 관절에 SHP를 보충하자 손상된 연골이 줄어들고 관절 기능이 회복되는 것을 확인했다. SHP가 연골을 파괴하는 가위 효소(MMP-3, MMP-13)의 생성을 신호 단계서부터 차단해 연골 보호막을 지키는 작동 원리를 처음으로 밝혀낸 것이다.

연구팀은 또 한 번의 주사로 효과가 오래 지속되는 유전자 치료 가능성도 발견했다. SHP 유전자를 탑재한 치료용 바이러스를 관절에 투여하자 관절염이 진행된 동물의 연골 손상이 멈추고 통증이 줄어드는 것을 확인했다.

이철호 생명연 박사는 "이번 연구는 SHP 단백질이 퇴행정 관절염의 발생과 진행 과정에서 연골을 보호하는 중요한 역할을 한다는 세계 최초로 규명한 것"이라며 "앞으로 SHP를 활용한 치료 전략이 개발된다면 퇴행성 관절염을 늦추거나 예방할 수 있는 새로운 치료 접근법으로 발전할 수 있을 것"이라고 말했다. 임효인 기자

실험결과를 살펴보고 있는 연구진. (사진=한국생명공학연구원 제공)