성필수 가톨릭대 서울성모병원 소화기내과 교수팀은 ‘대사이상 지방간질환에서 T세포 매개 간 손상 규명 및 인간 공생 미생물 유래 세포밖 소포체 기반 치료법 개발’ 과제가 과학기술정보통신부가 주관하는 2025년도 의사과학자 연구사업에 최종 선정돼 5년간 22억을 지원받는다고 29일 밝혔다. 

연구팀은 대사이상지방간질환(비알코올성지방간질환)에서 중요한 역할을 할 것으로 예상되는 CXCR4⁺ CD8 T세포의 병적 활성화 기전과, CXCL12-CXCR4 신호가 대사이상 지방간질환에 어떤 영향을 미치는지를 체계적으로 규명할 계획이다. 즉 지방간질환에서 면역세포가 어떻게 간을 손상시키는지, 또 그 과정에 관여하는 신호가 병을 악화시키는 역할을 하는지 알아볼 계획이다. 

CXCL12(Chemokine (C-X-C motif) ligand 12)은 케모카인의 일종으로 CXCL12-CXCR4 축의 리간드(ligand) 역할을 하며 세포 성장과 생존에 기여하는 성장 인자이기도 하다. CXCR4 (C-X-C chemokine receptor type 4)은 CXCL12의 수용체로, 이 둘이 결합하면 다양한 세포 내 신호전달이 활성화된다. 

예컨대 CXCL12-CXCR4 축은 암세포 성장‧전이, 혈관신생을 촉진하며, 종양미세환경(TME)을 조절해 면역반응을 억제하는 데 관여한다. 면역세포(특히 T세포)의 이동과 활성화에 관여해 자가면역질환이나 만성 염증(예컨대 지방간질환, 간손상 등)에도 영향을 미칠 수 있다. 골수 내 조혈모세포의 유지 및 이동을 조절하는 데 중요한 역할을 한다.

CXCL12-CXCR4는 단순히 하나의 신호가 아니라 여러 세포의 대사와 암, 자가면역질환, 골수질환 등 질병에 깊숙이 연관된 복합적인 생물학적 경로여서 이 신호를 차단하는 약물(중화제 등)이 항암 및 면역 치료의 표적으로 활발히 연구되고 있다. 

연구팀은 향후 환자 간 조직에서 면역세포 분석, 단일세포 전사체(scRNA-seq)와 공간 전사체(spatial transcriptomics) 분석, 대사이상 지방간질환 동물모델 연구를 통해 IgA-CXCR4 축이 대사이상 지방간질환 악화를 초래하는 방식을 단계적으로 규명할 예정이다. 즉 인체시험 및 동물실험을 통해 간 속 면역세포가 어떤 방식으로 병을 악화시키는지, CXCR4 신호가 이 과정에서 어떤 역할을 하는지를 단계적으로 알아볼 예정이다.

더불어 △IgA-CXCR4 억제 기반 전임상 치료효과 검증 △대사스트레스-면역세포 상호작용 분석 △질환 특이 바이오마커 발굴 등으로 이어지는 정밀면역학 연구를 추진할 계획이다.

이번 연구에는 최기영 국립강릉원주대 생명과학대 교수팀이 공동연구자로 참여해 장내 공생 미생물 유래 세포 밖 소포체(Microbial Extracellular Vesicles, MEV) 기반 치료 전략 개발을 지원한다. 최 교수팀은 MEV의 물리·생화학적 특성 분석, 지질 축적·산화스트레스 억제 기전 검증, 대사이상 지방간질환 세포·동물모델에서의 효과 평가 등 전임상 기능 검증을 담당하며, 이미 염증성 장질환 모델에서 효능이 입증된 MEV 플랫폼을 간질환 분야로 확장하는 데 중요한 역할을 맡게 된다.

아울러 탁권용 서울성모병원 소화기내과 임상강사와 류재용 숭실대 생명과학과 교수도 공동 연구자로 참여해 연구의 폭과 전문성을 한층 강화한다. 탁권용 임상강사는 임상 기반 환자 코호트 구축, 병리·임상 연계의 중개연구, 단일세포 및 공간 전사체 분석을 담당하며 환자 기반 데이터를 활용한 정밀한 기전 규명에 기여할 예정이다. 류재용 교수는 대사·면역학적 기전과 신호전달 연구를 수행해 질환 진행 과정의 분자 조절 네트워크를 분석하고, 새로운 치료 표적 발굴의 과학적 근거를 더욱 강화할 전망이다. 성필수 가톨릭대 서울성모병원 소화기내과 교수(왼쪽), 최기영 국립강릉원주대 생명과학대 교수성필수 교수는 “대사이상지방간질환은 증가 속도에 비해 치료 옵션이 매우 제한적이기 때문에, 면역-대사 축(crosstalk), 즉 면역세포에 IgA-CXCR4라는 신호가 어떤 영향을 주는지 정확한 기전을 규명하는 게 무엇보다 중요하다”며 “이번 연구사업을 통해 IgA-CXCR4 축을 기반으로 한 새로운 면역치료 전략의 가능성을 확인하고, 향후 간질환 치료 패러다임을 확장하는 데 기여하겠다”고 말했다.