간 이식 환자의 혈액을 이용해 간 내 면역상태를 정확하게 예측할 수 있는 아바타 모델이 개발됐다.
가톨릭대학교 인천성모병원 소화기내과 이순규 교수(공동 제1저자), 서울성모병원 장기이식센터 최종영 교수(공동 교신저자) 연구팀은 간 이식 환자의 혈액을 이용한 새로운 아바타 모델을 개발, 구현해 기존보다 간 이식 환자의 간 내 면역상태를 정확히 예측할 수 있다는 사실을 확인했다고 25일 밝혔다.
이번 연구는 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 조미라 교수(공동 교신저자), 박민정 연구교원(공동 제1저자) 연구팀과의 공동 연구로 이뤄졌다.
연구팀은 서울성모병원에서 간 이식을 받은 환자들의 혈액 내 면역세포를 이용해 아바타 마우스 모델을 구현한 뒤 아바타 모델의 혈액과 간 조직을 분석했다. 그 결과, 환자의 면역세포가 아바타 모델의 혈액과 간으로 잘 생착한 것을 확인했다.
또 아바타 모델의 분석 결과를 환자의 혈액 및 간 조직과 비교했을 때 동일한 결과를 보여 아바타 모델이 환자의 면역상태를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 즉 거부반응 환자에서는 아바타 모델에서도 심한 염증반응과 면역불균형이 확인됐고, 면역관용환자에서는 아바타 모델에서 경한 염증 반응과 보다 안정된 면역상태를 보였다.
이 교수팀은 이어 혈액검사 결과 거부반응이 나타나지 않고 안정된 상태를 보이는 이식 환자를 대상으로 혈액과 간 조직을 분석하고 염증이 심한 군과 적은 군으로 나눴는데, 이런 환자들 간의 차이는 아바타 모델에서도 동일하게 구현됐다.
이는 아바타 모델을 통해 간 이식 환자의 간 내 환경이 염증이 어느 정도인지를 조직검사 없이 예측할 수 있다는 의미로 이 교수팀은 아바타 모델을 통해 환자의 면역상태를 보다 정확히 확인해 환자별 치료 계획을 세우는 데 도움이 될 것으로 기대했다.
또한 연구팀은 아바타 마우스 모델에 면역억제제를 포함한 약물투여 실험을 통해 약물투여 전후 및 종류에 따라 아바타 모델의 간 내 염증반응의 차이를 확인했다. 이는 환자들에게 직접 약물투여를 하기 전 아바타 모델을 통해 치료반응을 예측하고, 약물의 효과를 확인할 수 있다는 가능성을 시사한다.
이순규 가톨릭대 인천성모병원 소화기내과 교수는 “간 이식 환자들의 면역상태를 보다 정확히 아는 것은 환자들의 치료 계획을 세우는 데 중요한 부분이다”며 “이번 연구가 간 이식 환자들의 면역상태를 보다 정확히 알고 추후 예후를 개선하는 데 도움이 될 것으로 생각한다”고 말했다.
최종영 서울성모병원 교수는 “이번 연구에서 구현한 아바타 모델이 간 이식 환자의 개인별 간 내 면역환경을 보다 정확히 파악하고 예측해 환자별 맞춤치료를 할 수 있는 초석이 되길 기대한다”고 말했다.
한편 이번 연구 결과는 최근 국제면역학회지 ‘Frontiers in Immunology’(인용지수: 7.561) 온라인판에 게재됐다. 연구는 한국연구재단의 기초연구사업과 한국보건산업진흥원의 보건의료 기술연구 개발사업을 통해 진행됐다.