우리대학 의생명융합학과 김현택 교수가 WNT/RYK 신호전달 체계가 폐 중간엽(Lung mesenchyme)에서 특이적으로 세포사멸 억제 및 항염증 활성을 가지는 것을 밝혀 염증성 폐 질환 치료에 새로운 가능성을 열었다.

김 교수 연구팀은 WNT/RYK 신호전달 체계의 유전적 결함을 가지는 생쥐모델, 배양세포실험, 염증성 폐질환 환자조직을 통해 WNT/RYK 신호전달 체계의 결함이 폐 중간엽 세포(Lung mesenchymal cells)의 세포사멸을 유도하는 것을 밝혔다. 이로 인해 혈관내피세포 (Endothelial cells)의 손상과 중간엽 세포로부터 다량의 염증성 사이토카인(Inflammatory cytokine)이 분비돼 호흡기와 폐로 염증세포의 침윤과 증식을 유도함을 확인했다.

*WNT 신호전달 체계 : 초기발생과 형태형성, 세포의 분화 및 항상성 유지, 조직 재생과 암을 포함하는 다양한 질병에 관여하는 중요한 신호전달 체계

*RYK(Related to receptor tyrocine (Y) Kinase) : 막단백질로 WNT 신호전달 체계의 보조수용체

아울러 염증성 폐 질환의 일종인 폐렴(Pneumonitis) 환자 조직에서 WNT/RYK 분자와 염증성 사이토카인 CCL2의 발현이 현저히 증감됨을 확인해 폐렴의 분자진단 마커로써 RYK와 CCL2 유전자가 활용될 수 있음을 밝혔다.

*사이토카인(cytokine) : 면역세포로부터 분비되는 단백질 면역조절제로서 세포의 증식, 분화, 세포사멸 또는 상처 치료 등에 관여

*CCL2(chemokine (C-C motif) ligand 2) : 면역세포에서 주로 분비되는 염증성 사이토카인

이와 같은 연구 결과는 ‘WNT/RYK 신호전달 체계가 폐 중간엽에서 항염증 조절자로 작용한다(WNT/RYK signaling functions as an anti-inflammatory modulator in the lung mesenchyme)’라는 제목으로 세계적 권위의 국제 학술지 PNAS(미국 국립과학원회보, IF:11.2, 2021 JCR 기준) 6월호에 게재됐다.

국제 학술지 PNAS는 미국 국립과학원(NAS)에서 발간하는 학술지로 Nature나 Science와 함께 세계 3대 융복합 연구 학술지 중 하나로 잘 알려져 있다. 독창적인 연구, 과학적 검토 등을 통해 괄목할 만한 연구 성과를 인정받은 세계적인 과학자만이 회원으로 가입할 수 있으며, 회원들이 심사의 모든 과정에 참여함으로써 분야별 특수성을 보장받고, 피인용 수가 전 세계 상위 1%로서 과학 분야 세계 최고 학술지로 인정받고 있다.

제1저자 겸 교신저자인 김현택 교수는 “이번 연구는 최근 COVID-19의 감염으로 유발되는 급성호흡곤란증후군 (ARDS) 및 염증성 폐 질환(Inflammatory lung diseases)의 병인과 새로운 WNT/RYK 신호전달 체계와의 관련성을 제시하였으며, RYK와 CCL2 유전자가 염증성 폐 질환의 분자진단 마커 및 새로운 치료제 개발에 활용될 가능성을 시사한다”라고 전했다.

한편, 이번 연구는 독일 막스플랑크연구소와 국제 공동 연구로 진행됐으며, 중견연구자지원사업과 지역혁신 선도연구센터 지원을 받아 수행됐다.