영유아에 치명적인 ‘햄버거병’…치료제 개발 실마리 찾았다

[헤럴드경제=구본혁 기자] 일명 ‘햄버거 병’으로 불리는 용혈성 요독 증후군은 10세 미만 영유아에게서 발병률인 높고 치명률이 10%에 달하는 무서운 질병이다. 하지만 이 같은 위험성에도 불구하고 아직까지 정밀진단이 어렵고 마땅한 치료제가 개발되지 않았다.

한국생명공학연구원 이무승 박사 연구팀은 장(腸) 출혈성 대장균에서 분비되는 단백질 독소가 비정상적인 단백질 변형을 유발해 용혈성 요독 증후군의 신장 손상 및 전신 염증을 촉진한다는 사실을 최초로 규명했다고 16일 밝혔다. 이를 바탕으로 용혈성 요독 증후군에 대한 제어기술을 확보함으로써 향후 치료제 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

이번 연구결과는 유럽 분자생물학회가 발행하는 의생물학 분야 국제학술지 ‘EMBO 분자의학’ 11월 29일자 온라인 판에 게재됐다.

식중독대장균에 의한 감염성질환의 일종인 장 출혈성 대장균 감염증은 2000년 제2급 법정 감염병으로 지정된 이후, 꾸준히 발병률이 증가하고 있다. 주로 대장균에 오염된 다진 고기나 야채를 제대로 익히지 않고 섭취하거나, 살균되지 않은 우유 또는 오염된 칼과 도마로 조리한 음식 등을 통해 감염이 이루어진다.

장 출혈성 대장균에서 분비되는 단백질 독소인 시가독소는 신장(콩팥)의 심각한 세포괴사 및 전신 염증반응을 일으키고 이로 인한 신장의 기능 저하는 용혈성 요독 증후군을 유발하게 된다.

출혈성 장염 증상이 용혈성 요독 증후군으로 악화될 경우 빈혈, 혈소판감소증, 급성신부전 등의 합병증이 발생하게 된다. 신장 기능이 손상된 이후에는 투석, 수혈 등의 조치가 이루어지는 것이 전부이기에 명확한 병리기전 규명 및 치료기술 개발이 시급한 실정이다.

연구팀은 시가독소에 노출된 숙주 세포는 단백질 변형의 일종인 오글루넥당화(O-GlcNAcylation) 수치가 비정상적으로 상승하는 현상을 새롭게 발견했다. 또한 오글루넥당화 수치의 비정상적 상승이 용혈성 요독 증후군을 촉진하는 역할을 한다는 것을 최초로 규명했다.

이를 바탕으로 오글루넥당화를 통제함으로써 숙주의 세포괴사 및 염증반응을 동시에 억제할 수 있음을 다양한 세포주 모델을 통해 확인했다. 또한 오글루넥당화 저해제를 활용해 용혈성 요독 증후군 질환에 대한 치료 효과를 마우스 동물모델과 3차원 인간 신장 배양 모사체를 통해 증명했다.

이무승 박사는 “우리 실생활 먹거리나 많은 농식품 재료에 오염될 수 있는 대장균 중 일부가 외부로 배출하는 치명적 독소로 인해 유발되는 장 출혈 동반 식중독과 그의 합병증인 급성 신장 장애 치료제 개발의 기반이 될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 연구결과는 유럽 분자생물학회가 발행하는 의생물학 분야 국제학술지 ‘EMBO 분자의학’ 11월 29일자 온라인 판에 게재됐다.