호염성 포도상구균 분비 물질, 짧은 시간에 폐 세포 괴사 유발
미 일리노이대 연구진, 저널 '네이처 커뮤니케이션스'에 논문
"불치의 폐섬유증, 생명 위협하는 '급성 악화' 원인 알아냈다"

폐섬유증(pulmonary fibrosis)은 폐에 상처가 생기면서 폐 조직이 딱딱해지는 병이다.

일단 진단을 받으면 3년 내지 5년 안에 목숨을 잃는 불치병이다.

환경적 요인, 감염, 약물 복용 등의 연관성이 거론되기도 하지만, 대다수는 원인불명이다.

이렇게 원인을 알 수 없는 사례를 '특발성 폐섬유증(IPF)'이라고 하는데 미국에선 한해 약 5만명이 IPF로 사망한다.

이는 유방암 사망자 수보다 많은 것이다.

폐섬유증은 서서히 진행되다가 급격히 악화하는 특징이 있다.

'급성 악화(acute exacerbation)' 단계로 진행된 환자는 갑작스러운 호흡 곤란과 폐 기능 상실로 사망에 이른다.

IPF 환자의 50% 이상은 급성 악화로 목숨을 잃는다.

이 단계를 무사히 넘긴 환자도 50%는 4개월 안에 사망한다.

천천히 진행되던 IPF가 왜 갑자기 악화하는지는 알지 못했는데 마침내 그 이유가 밝혀졌다.

폐에 침투한 호염성(salt-loving) 세균이 특정 화학물질을 분비해 폐 세포의 급속한 괴사를 유발한다는 것이다.

과학자들은 이 화학물질을 차단하면 IPF의 급성 악화를 막을 수 있다는 것도 동물 실험에서 확인했다.

미국 일리노이대 어버너-섐페인 캠퍼스의 아이작 칸 미생물학 교수팀은 관련 논문을 저널 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 발표했다.

"불치의 폐섬유증, 생명 위협하는 '급성 악화' 원인 알아냈다"

24일(현지시간) 온라인(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 IPF 환자의 폐에 포도상구균, 연쇄상구균 등의 박테리아가 많이 증식한다는 건 이전의 연구에서 드러났다.

폐의 내벽에 다량의 염분이 침착하는 것과 관련이 있을 것으로 추정됐다.

그런데 빠른 속도로 폐 세포를 죽이는 건, 호염성 포도상구균(Staphylococcus nepalensis)이 분비하는 펩타이드였다.

연구팀이 코리신(corisin)으로 명명한 이 화학물질은 IPF의 호흡 곤란 등 증상을 급격히 악화시키는 주범으로 드러났다.

코리신을 투여하거나, 코리신을 분비하는 포도상구균에 감염된 생쥐는 '급성 악화' 조짐이 훨씬 더 심하게 나타났다.

급성 악화를 경험한 IPF 환자의 폐 조직 샘플에서도 높은 수위의 코리신이 검출됐다.

연구팀은 또한 호염성 포도상구균의 유전체 염기서열을 분석해, 이 박테리아가 폴리펩타이드(다중 아미노산 결합체)를 잘게 쪼개 코리신을 생성한다는 걸 확인했다.

칸 교수는 "트로이 목마가 그렇듯이, 큰 단백질을 아무리 관찰해도 그 안에 파괴적 요소가 숨겨져 있는 건 알 수 없다"라면서 "이 미생물(포도상구균)은 폴리펩타이드를 만든 다음 그것을 잘게 조각내 치명적인 물질이 되게 한다"라고 설명했다.

연구팀은 큰 단백질에서 코리신 조각을 만들어내는 효소를 확인하는 걸 다음 목표로 정했다.

아울러 코리신이나 비슷한 화학물질을 생성하는 세균이 더 있는지, 그리고 코리신 같은 박테리아 생성 물질이 신장과 간 등의 섬유증에 작용하는지도 연구할 계획이다.

칸 교수는 "환자 입장에서 이 발견은, 정체불명의 침입자와 싸우는 정신적 스트레스를 줄여 줄 수 있다"라면서 "의사에겐 당연히 치료 약 발견과 치료법 개발의 자극제가 될 것"이라고 말했다.

/연합뉴스

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