△ 조미라, 이선영, 이아람 교수 

전신에 걸쳐 피부와 폐가 굳어지는 무서운 병, 전신경화증. 아직까지 뚜렷한 치료법이 없는 이 난치병을 정면으로 겨냥한 백신이 가톨릭대학교 의과대학 연구진의 손에서 개발되었다.

 가톨릭대학교 의과대학 병리학교실 조미라 교수, 이선영 연구교수, 이아람 연구교수, 의생명과학교실 박준혁 교수, 구희범 교수, 미생물학교실 서상욱 교수 공동연구팀이 ‘비멘틴 병인 표적 난치 자가면역질환 전신경화증 치료용 나노융합 백신 개발’ 국책 과제를 수행하여 보건복지부와 한국보건산업진흥원에서 주관하는 ‘2024년 보건의료 R&D 우수성과 30선’에 선정됐다.

 한국보건산업진흥원은 매년 국내 보건의료 분야의 대표적인 연구개발 성과를 뽑아 ‘우수성과 30선’으로 선정하고 있다. 전국 수백 건의 후보 중, 예비 심사와 전문가 평가, 우수성과추천위원회의 엄정한 심사를 거쳐 최종 30개의 과제가 선정한다. 연구 성과의 과학적 독창성, 임상 활용 가능성, 국민 건강 기여도 등을 종합적으로 평가한다.

 전신경화증은 면역체계의 이상으로 신체 스스로 자신의 조직을 공격하는 자가면역질환으로 대표적 난치질환이다. 주요 증상은 피부가 두꺼워지고 딱딱해지며, 심한 경우 폐에까지 섬유화(조직이 굳어지는 현상)가 퍼져 생명을 위협할 수 있다. 치료가 매우 어렵고, 현재까지 원인을 제거하는 치료제는 없는 상태로 섬유화를 늦추거나 증상을 완화하는 데 그쳐왔다. 따라서 질병의 원인에 직접 작용하는 표적 치료제 개발이 환자와 의료계의 숙원이었다.

 조미라 교수팀은 전신경화증의 병인에 중요한 역할을 하는 ‘비멘틴(vimentin)’이라는 단백질에 주목했다. 비멘틴은 면역세포가 스스로의 조직을 공격할 때 반응하는 자가항원 중 하나다. 연구팀은 이 비멘틴을 표적으로 삼아 면역세포의 오작동을 차단할 수 있다면, 전신경화증의 섬유화를 억제할 수 있다는 가능성에 도전했다.

 조 교수는 전신경화증 환자의 염증과 섬유화를 유도하는 특수한 T세포(면역세포)를 확인했다. 이 T세포는 STING/STAT6라는 면역 신호경로를 통해 IL-4, IFN-α 같은 염증 물질을 분비하며, 섬유화를 촉진한다는 점을 2024년 Immune Network를 통해 발표했었다.

 이러한 섬유와 촉진을 막기 위해 연구팀은 이 면역세포를 표적으로 하는 백신을 개발했다. 이 백신은 단순한 예방백신이 아닌 비멘틴 항원을 인식하게 만든 나노입자에 면역 조절 기능을 갖춘 물질을 담아, 인체 면역세포가 비멘틴에 대해 과도하게 반응하지 않도록 유도하는 방식이다. 특히, 이 백신은 염증 유발 T세포 대신 Treg(조절 T세포)를 유도해 자가면역 반응을 진정시키고 조직 손상을 막는 데 성공했다.

 이번 연구는 동물실험에서만 끝나지 않았다. 연구팀은 전신경화증 환자의 면역세포로 만든 ‘아바타 마우스’ 모델을 개발해, 실제 사람과 유사한 환경에서 백신의 효능을 시험했다. 그 결과, 염증 억제와 함께 조직 섬유화 자체가 크게 줄어드는 효과를 확인했다.

 이러한 과정을 통해 조미라 교수 연구팀은 단순한 실험 결과가 아닌, 치료 가능성을 실제로 증명한 과학적 성과로 인정받아 보건의료 R&D 우수성과에 선정되었다.

 이 백신 기술은 단순히 전신경화증에만 그치지 않는다. 자가면역질환 중 섬유화가 동반되는 루푸스, 류마티스관절염, 폐섬유화증 등 다양한 난치성 질환에 적용될 수 있는 플랫폼 기술로서의 가능성도 열어뒀다.

 조미라 교수는 “질환이 시작되는 초기 단계에서 면역 염증과 섬유화 반응을 동시에 차단할 수 있는 치료제를 만들고자 했다”며, “이번 백신은 단지 하나의 신약이 아니라, 자가면역질환 치료의 패러다임 전환이 될 수도 있다”고 밝혔다.

 이번 선정은 단순한 학문적 성취를 넘어, 국내에서 백신 기반의 자가면역 치료제 연구가 임상 현실화 단계에 들어섰음을 보여주는 상징적인 사례다. 가톨릭대학교 의과대학은 앞으로도 난치성 질환 극복을 위한 융합 연구와 사회적 가치 실현을 위해 연구 역량을 계속 확장해 나아갈 계획이다. 

△ 전신경화증 환자 모사 모델 내 인간 STING/STAT6/IL-4/IFNα 활성된 섬유화 유발 항원 특이적 T 세포의 섬유화 반응 가속화 검증 (Immune Netw . 2024 Oct 16;24(5):e37. doi: 10.4110/in.2024.24.e37)

△ 경구 및 피하 주사용 전신경화증 치료용 백신 개발; Viemntin 항원이 담지된 치료용 백신 구조

△ vimentin 항원 특이적인 전신경화증 모델 내 치료용 백신 투여에 의한 항원 항체 반응 억제 및 피부 폐 섬유화 억제 검증. 치료용 백신의 수지상세포에서의 uptake 확인 (confocal)