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INNOVATION반복 유산 유발 단백질 발견차 의과학대 백광현 교수와
강남차병원 백진영 교수, 세계 최초로
반복 유산 유발하는 단백질 분해 효소 발견

유산을 경험하는 여성 3명 중 1명은 반복 유산으로 고통받고 있으나, 반복 유산의 50%는 그 원인이 명확하지 않아 진단과 치료가 쉽지 않다. 차 의과학대학교 백광현 교수와 강남차병원 백진영 교수는 지속적 연구를 통해 반복 유산의 원인을 규명하고 있는데, 이번에 세계 최초로 습관성 유산에 단백질 분해 효소가 관여한다는 사실을 밝혀내고 이를 진단할 수 있는 방법을 가시화했다.

(왼쪽부터) 공동 연구를 진행한 백진영 교수와 백광현 교수
반복 유산에 관한 연구는 어떻게 시작했나요 ?

백광현 교수 임신 20주 이전에 연속 2회 이상 유산하는 반복 유산은 난임의 주요 원인 중 하나입니다. 전체 임신부 중 15%에 해당하는 여성이 유산을 경험하는데, 그중 33%는 반복 유산을 겪지요. 현재 반복 유산의 몇몇 원인이 밝혀진 상태지만, 아직도 50%는 명확한 원인을 알 수 없습니다.


백진영 교수 반복 유산을 예측할 수 있는 바이오마커가 일부 발견되기는 했지만, 그에 대한 구체적 기능이 밝혀지지 않아 진단 마커로 사용하기 어려운 면이 있었습니다. 특히 혈액응고나 면역 조절과 연관된 단백질 이상 등이 원인인 경우 그 양이 미약하고, 진단 방법이 까다로워 검사 결과가 제대로 나오지 않는다는 어려움이 있었죠. 이를 개선하는 데 도움이 되고자 연구에 참여했습니다.




정상 임신과 달리 반복 유산 환자에게서는 KLKB1의 활동에 따라 longITI-H4와 ITI-H4Δ688이 염증 반응을 일으킨다.
어떤 단백질들이 반복 유산에 영향을 미치나요 ?

백광현 교수 단백질은 사람이 생체 활동을 하는 데 가장 기본적인 요소이며, 그 종류는 매우 다양합니다. 몸 안에서 단백질 변이가 일어나며 특정 단백질 발현에 이상이 생기면 세포 항상성이 무너지게 되고, 이는 곧 질병으로 이어집니다. 이 점에 착안해 반복 유산 환자군과 정상 임신군의 혈액을 통해 비정상적으로 발현되는 단백질을 비교·분석했죠. 단백질을 대량으로 분석하는 프로테오믹스 분석 방법을 활용해 단백질 구조의 변형과 기능 이상이 임신부와 태아에게 어떤 영향을 미치는지 확인할 수 있었습니다.
반복 유산 환자 총 60명의 혈액을 분석한 결과, 정상 임신군과 달리 단백질 분해 효소인 Inter-α-Trypsin Inhibitor Heavy chain 4(이하 ITI-H4)와 이 단백질을 끊는 Plasma Kallikrein(이하 KLKB1)의 관계가 반복 유산에 관여한다는 사실을 알아냈습니다. ITI-H4 단백질은 분자량에 따라 120 kDa인 경우 long ITI-H4, 36 kDa인 경우 ITIH4Δ688의 형태로 발현되는데, 반복 유산 환자 65% 이상의 혈액에서 ITI-H4Δ688이 대량 나타나고 long ITI-H4는 소량 나타나는 것을 확인할 수 있었습니다. 이는 KLKB1 단백질이 과다하게 작용해 ITI-H4 단백질을 짧은 형태로 변형시켰기 때문이죠. 또 KLKB1 단백질이 ITI-H4 단백질을 절단함으로써 이것이 염증 반응을 유발하고, 배아가 자궁에 착상하는 과정과 성장에 영향을 미쳐 반복 유산을 일으키는 것입니다.



연구 과정 중에 어려움은 없었나요 ?

백진영 교수 백광현 교수님과 20년간 같은 연구소에서 함께 연구를 진행해왔기 때문에 큰 어려움은 없었습니다. 현장에서 환자들의 동의를 얻어 실험체를 확보하기까지 오랜 시간이 걸렸지만, 처음부터 백광현 교수님과 저는 실험의 정확도를 위해 시간이 걸리고 번거롭더라도 가능한 한 많은 숫자의 샘플을 얻자고 결심했어요. 교수님은 판교에 위치한 차바이오컴플렉스에, 저는 강남에 위치한 강남차병원에 떨어져 근무하다 보니 불편하긴 했지만 장점이 되기도 했지요. 제가 강남차병원에서 샘플을 확보하면 백광현 교수님이 직접 오셔서 아이스박스에 넣어 차바이오컴플렉스로 가져가셨는데, 덕분에 보다 우수한 환경에서 실험할 수 있었거든요.



이번 연구 성과가 반복 유산 환자들에게 어떤 도움을 줄 수 있을까요 ?

백진영 교수 반복 유산 진단을 위해 필수적으로 시행되는 양수 천자 검사, 제대혈 검사, 융모막 융모 생검은 시술 난이도가 높고, 합병증 위험이 있어 임신부들에게 큰 부담이었어요. 이번 연구에서 밝힌 단백질 분해 효소는 임신부의 혈액에서 쉽게 찾을 수 있어, 임신이나 난임 검사 시 실시하는 기본 혈액 검사로 조기에 진단하고 치료할 수 있을 것으로 보입니다. 이번 연구 성과를 기반으로 후속 연구를 진행해 반복 유산과 관련된 단백질을 감지할 수 있는 진단 키트를 개발할 예정입니다.


백광현 교수 백진영 교수님과 진행하고 있는 진단 검사 키트가 상용화되면 원인을 알 수 없어 고통받아온 환자들에게 큰 희망이 될 것으로 기대합니다. 현재 시중에는 반복 유산을 치료할 수 있는 약물이 없지만, 이번에 발굴한 단백질 분해 효소를 지속적으로 연구하면 반복 유산 방지제와 치료제도 개발할 수 있을 것으로 보입니다. 또 문제가 되는 단백질을 활용한 세포 치료나 유전자 치료를 통해 반복 유산을 정복할 수 있을 것으로 생각합니다.



백광현 교수 분자유전학, 분자신호전달학 | 차 의과학대학교 의생명과학과
031-850-9227 | bm.cha.ac.kr
백진영 교수 진단검사의학 | 강님차병원 진단검사의학과
02-3468-3000 | gangnam.chamc.co.kr


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