최재영·정진세 연세대 세브란스병원 이비인후과 교수, 현영민 해부학 교수팀은 만성 중이염의 주요 원인인 녹농균의 침입과 증식을 억제하는 ‘코클린(Cochlin)’ 단백질의 새로운 면역기능을 입증했다고 22일 밝혔다.

귀 가장 안쪽 부분에 위치한 내이(內耳)기관은 세균 침입이 용이해 감염에 취약한 편이다. 만성 중이염은 세균 감염으로 내이기관이 손상되겨 염증이 생겨 난청과 어지럼증이 동반되는 질환이다.

최근 만성 중이염을 유발하는 녹농균의 일부가 항생제 내성을 지닌 것으로 밝혀지면서 새로운 항세균성 물질의 필요성이 요구되고 있다.

최 교수팀은 내이 안에 선천성 면역반응이 어떻게 작용하는지에 대한 생리학적 기전을 규명하고, 면역기전을 주도하는 핵심 단백질을 찾기 위해 연구를 실시했다. 지난 10년간 난청 혹은 만성 중이염 환자에서 중이염과 연관된 원인 유전자들을 차세대염기서열분석기법으로 탐색·발굴한 결과 ‘코클린’이라는 단백질이 내이 안쪽에서 세균 침입에 대항하는 선천성 면역 반응을 주도하는 것으로 나타났다.

이번 연구에서 코클린 단백질은 만성 중이염 등 여러 질병들을 일으키는 녹농균의 침입과 증식을 억제해 청력을 보존하고, 내이기관의 구조와 기능을 유지하는 역할을 하는 것으로 확인됐다.

구체적으로 이 단백질은 LCCL(Limulus factor C Cochlin and Lgl1) 펩타이드 형태로 내이로 침투하는 세균에게 집중 분비돼 청력을 담당하는 코르티 기관을 보호했다. 또 세균들을 서로 엉키고 뭉치게 해 뒤늦게 모인 백혈구 등 각종 면역세포가 손쉽게 세균을 찾아 포식(飽食) 작용을 하도록 도왔다.

이어진 생쥐실험에서 코클린 단백이 제거된 생쥐는 녹농균의 과도한 증식으로 내이조직이 파괴돼 심각한 청력손실이 유발됐다. 이는 코클린이 내이 안쪽의 선천성 면역반응의 핵심 역할을 수행하는 것을 의미한다.

정진세 교수는 “이번 연구는 만성 중이염의 주요 원인인 녹농균이 내이 안쪽에 감염되면 청력이 손실되고, 코클린 단백질을 주입하면 청력손실을 억제할 수 있음을 밝혔다”며 “중이염과 청력손실에 대한 치료제 개발의 중요한 실마리를 제공했다”고 설명했다. 이어 “코클린은 특징적으로 안구와 내이에 많이 발현된다”며 “향후 눈·귀와 같은 감각기관의 선천성 면역반응 기전을 활용한 새로운 면역증강 요법을 개발하는 데 이번 연구를 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 한국연구재단 이공 분야 기초연구지원사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 연구결과는 지난 3월 21일 세계적인 학술지 ‘세포숙주와 미생물(Cell Host & Microbe, IF 17.872)’ 온라인판에 게재됐으며, 해당 저널의 4월호 표지논문으로 선정됐다.