건국대 연구팀, 노인성 실명 `황반변성` 발병 기전 규명

건국대학교는 김동은 교수(융합생명공학)와 건국대병원 안과 정혜원 교수(의학전문대학원 안과학 교실) 연구팀이 중장년층 이상 노인 실명의 주된 원인으로 꼽히는 노년황반변성의 병리 기전을 규명했다고 12일 밝혔다.

이번 연구는 의학과 세포 생물학 분야 세계 최고 학술지인 오토파지(Autophagy,논문명 Autophagy and KRT8/keratin 8 protect degeneration of retinal pigment epithelium under oxidative stress) 1월 3일 자 온라인판에 게재됐다.

미래창조과학부의 바이오의료기술개발사업의 지원(과제명:노년황반변성의 치료를 위한 분자기전 탐색 및 치료용 의약품의 개발)으로 이루어진 이번 연구에는 김동은 교수(공동교신저자)와 정혜원 교수(공동교신저자), 건국대 BK21플러스 사업 응용생명공학사업단 백아름(제1저자, 박사과정) 학생이 참여했다.

최근 발병률이 급격히 증가하고 있는 황반변성은 실명에 이르게 하는 주된 안과 질환 중 하나다. 황반변성은 건성과 습성으로 나뉘는데, 환자의 약 80~90% 비율을 차지하는 건성 황반변성의 경우 그 발병기전이 제대로 알려져 있지 않아 치료제 역시 개발되어 있지 않은 실정이다.

건국대 연구팀은 지난 2014년 황반변성 환자와 정상인의 눈의 각막과 홍채(수정체) 사이에 들어 있는 액체인 방수의 단백질 비교분석을 통해 '케라틴8'(세포 내 중간 섬유 중 하나로서 상피세포에서 주로 발현되는 단백질. 세포의 골격 유지뿐 아니라 세포 내 소기관의 위치와 형태를 잡아주는 역할을 담당한다) 단백질 발현이 환반병성 환자에서 2배 증가한다는 사실을 발견하고 이를 새로운 황반변성 질병 마커로 선정했다.

연구팀은 이러한 황반변성 질병 마커인 케라틴8과 황반변성과의 병리학적 연관성 검증을 위한 연구를 통해 세포골격 단백질 중 하나인 케라틴8이 산화 스트레스에 노출된 망막색소상피세포를 '자가포식'이라는 대사작용을 통해 세포 사멸로부터 보호한다는 것을 확인했다.

자가포식은 '자기 살을 스스로 먹는다'는 뜻으로 세포가 영양소 고갈, 산화 스트레스 등의 극한 상황에서 불필요한 단백질 혹은 손상된 세포 소기관 등을 스스로 분해해 재사용하는 과정을 일컫는다. 세포의 항상성 유지에 중요한 역할을 하며 영양결핍 혹은 스트레스 조건에서 세포 스스로를 보호하는 역할을 한다.

연구팀은 산화 스트레스하의 망막색소상피세포에서 케라틴8의 발현량이 증가하고, 증가한 케라틴8이 자가포식작용 중에서도 자가포식소체와 리소좀의 융합단계를 원활히 도와준다는 것을 규명했다. 이규화 선임기자 david@dt.co.kr