감염성 피부 염증질환의 새로운 원인이 밝혀졌다. 김철호 아주대병원 이비인후과 교수팀(김효정·이윤상 연구원)은 감염성 피부 염증질환의 원인이 선천면역 체계 이상, 즉 과도한 호중구의 NETosis(염증성 세포사멸, formation of neutrophil extracellular traps (NETs))와 대식세포의 NLRP3 인플라마좀(NLR family pyrin domain containing 3 Inflammasome) 염증조절 복합체) 간 상호작용 때문이라고 16일 밝혔다.

이번 연구는 최근 면역학 분야 세계적 권위의 국제 학술지 ‘Cellular & Molecular Immunology’(IF: 24.1)에 소개됐다.

인체는 외부에서 침입한 병원체 또는 조직의 손상이 발생하면 이에 대응하는 방어 면역체계를 작동하는 데, 초기의 과도한 면역반응은 거꾸로 감염성 피부 염증질환을 일으킬 수 있다.

연구팀은 동물실험을 통해 염증성 여드름 원인균 여드름 유발균, Propionibacterium acnes(P.acnes) 감염이 생쥐의 피부 염증 병변에서  NETosis와 NLRP3 인플라마좀 활성화를 유도하고, 생쥐의 건선 피부 염증을 더 악화시키는 것을 확인했다.

그동안 P.acnes 감염은 피지를 분비하는 피지세포의 전염증성 사이토카인을 자극하며, 대식세포의 NLRP3 인플라마좀 활성화 및 급속한 세포사멸(pyroptosis)를 일으켜 만성 염증을 유도한다고 알려져 있었다.

하지만 이번 연구에서 NLRP3 인플라마좀 활성화뿐 아니라 호중구의 NETosis와의 상호작용이 과도한 염증을 일으키는 것을 새롭게 확인했다.

특히 NETosis를 억제할 경우 P.acnes 감염에 의한 NLRP3 인플라마좀 활성화가 감소하고, NLRP3 억제제를 투여할 경우 NETosis 유도를 억제해 피부 염증을 개선하는 것을 규명했다.

즉, 선천성 면역세포인 호중구의 NETosis와 대식세포의 NLRP3 인플라마좀이 서로 상호작용을 하고 있음을 확인하고, 둘 중 하나를 억제하면 다른 하나의 활성도가 감소하는 것을 확인한 것.

김철호 아주대병원 이비인후과 교수(왼쪽부터), 김효정·이윤상 연구원

연구팀은 “그동안 이 두 개의 면역반응이 각각 많은 염증성 질환의 원인으로 보고된 바 있지만, 이번처럼 상호 연관에 대해서는 거의 알려지지 않았다”고 설명했다.

김철호 교수는 “호중구의 NETosis 표적치료가 대식세포의 NLRP3 인플라마좀 활성을 억제해 염증을 개선할뿐 아니라, 두 개 면역체계의 병용 억제치료가 효과적인 치료법이 될 수 있음을 제시했다는 데 의의가 있다”고 밝혔다. 또 “심각한 감염성 피부 염증질환으로 고생하는 사람들에게 이번 연구가 난치성 피부 염증질환의 새로운 치료법 개발에 기여하길 바란다”고 덧붙였다.

이번 논문 제목은 ‘NLRP3 inflammasome activation and NETosis positively regulate each other and exacerbate proinflammatory responses: implications of NETosis inhibition for acne skin inflammation treatment’(NLRP3 인플라마좀 활성화와 NETosis는 서로 양성조절하며 전 염증성 반응을 악화시킴: 여드름 피부 염증 치료를 위한 NETosis 억제)이다.