고도비만 환자 간조직 정밀분석…국제학술지 '게놈 메디신' 게재·한빛사 등재
고도비만 환자의 지방간염이 악화하는 과정에서 나타나는 유전자 변화와 비만대사수술 이후 회복 양상을 설명할 새로운 단서가 확인됐다.
시화병원 내분비내과 이대호 과장이 참여한 공동연구진이 간 조직의 세포별 유전자 변화를 분석해 질환 진행과 연관된 19개 핵심 유전자를 찾아낸 것이다.
이번 연구는 지방간염의 조기진단과 환자 맞춤형 치료법 개발에 활용할 후보지표를 제시했다는 점에서 의미가 있다.
시화병원은 이 과장이 참여한 대사이상관련 지방간염(MASH) 연구가 국제학술지 '게놈 메디신(Genome Medicine)'에 게재됐으며 생물학연구정보센터(BRIC)의 '한국을 빛낸 사람들(한빛사)'에도 등재됐다고 3일 밝혔다.
논문은 '대사이상 관련 지방간염 환자 간 조직의 공간전사체 분석(Spatial transcriptomics landscape of livers from patients with metabolic dysfunction-associated steatohepatitis)'으로, 10월 24일 온라인 게재됐다.
연구에는 이 과장을 비롯해 가천대 길병원 등 국내 여러 기관의 연구진이 참여했다. 논문에는 이 과장의 시화병원 내과 소속이 명시돼 있다.
이번 연구가 주목한 것은 지방간염이 진행되면서 간 조직 내부의 서로 다른 세포에서 나타나는 변화다.
MASH는 간에 지방이 축적되는 데 그치지 않고 염증과 간세포 손상이 동반되는 질환이다. 질환이 악화하면 간섬유화가 진행될 수 있으며, 일부 환자에서는 간경변증 등 중증 간질환으로 이어진다.
연구진은 지방간염 환자 16명과 비교군 8명 등 총 24명의 간 조직을 공간전사체 분석 기술로 살펴봤다.
이 기술은 조직의 위치 정보를 유지하면서 유전자 발현 양상을 분석하는 방법이다. 간세포뿐 아니라 면역세포, 간섬유화에 관여하는 간성상세포가 밀집한 영역에서 질환 진행에 따른 변화를 비교할 수 있다.
분석 결과, 지방간염이 진행될수록 약물과 외부 물질의 대사에 관여하는 시토크롬 P450 계열 유전자의 발현이 감소하는 양상이 나타났다.
반대로 염증 관련 유전자 IL32는 주요 분석 영역에서 공통으로 증가했다. 간섬유화가 심해진 조직의 일부 세포 영역에서는 미토콘드리아 기능 이상과 세포 간 신호전달 변화도 관찰됐다.
간의 대사 기능과 염증반응, 세포 간 상호작용이 질환 진행 과정에서 함께 변화한다는 사실을 유전자 수준에서 확인한 것이다.
특히 연구진은 임상검사와 간 조직의 병리학적 특성에 연관성을 보이면서 비만대사수술 이후 발현 변화가 되돌아가는 19개 유전자를 확인했다.
이 가운데 CYP1A2, IL32, S100A8/9 등 주요 표지자의 변화는 단백질 수준에서도 추가 검증했다.
이번에 확인된 유전자들은 지방간염의 진행 정도를 파악할 바이오마커와 새로운 치료 표적을 탐색하는 데 활용될 가능성이 있다.
다만 현재 단계는 연구를 통해 후보 유전자를 확인한 수준이다. 해당 유전자들이 실제 환자의 진단에 사용되거나 치료 효과가 입증된 신약 표적으로 확정된 것은 아니다. 임상 적용을 위해서는 추가 연구가 필요하다.
이번 연구 성과는 대사질환 환자의 진료와 연구를 연계한다는 점에서도 의미를 갖는다.
고도비만과 당뇨병, 지방간질환은 대사 이상이라는 공통된 문제와 밀접하게 연관돼 있다. 환자의 간 조직에서 질환 진행과 회복에 따른 분자적 변화를 확인하면 향후 개인별 질병 위험과 치료 반응을 분석하는 연구로 이어질 수 있다.
이대호 시화병원 내분비내과 과장은 "이번 연구 성과를 통해 얻은 학문적 성과와 최신 지견은 시화병원 내분비내과의 진료 전문성을 한 단계 끌어올리는 중요한 발판이 될 것"이라고 밝혔다.
이어 "앞으로도 고도비만 및 당뇨·지방간 등 대사질환으로 고통 받는 지역주민들에게 수준 높은 맞춤형 정밀 의료 서비스를 제공하고 지역사회의 건강 증진을 위해 최선을 다하겠다"고 말했다.
