한국기초과학지원연구원(KBSI)은 디지털오믹스연구부 김건화⋅금병락 박사팀이 인제대 상계백병원과 공동연구로 골다공증 대표 치료제 ‘비스포스포네이트’ 치료반응에 따른 골-면역 세포의 이형성을 세계 최초로 규명했다고 20일 밝혔다.
이는 골다공증치료 성공률을 높일 수 있는 기술개발에 활용될 전망이다.
공동연구팀은 뼈 형성과 흡수에 관여하는 골세포가 면역세포와 밀접한 관련이 있다는 점에 착안, 60세 이상 폐경기 여성을 대상으로 말초 혈액에 있는 면역세포를 분석했다.
60세 이상 폐경기 여성을 대상으로 정상인과 골다공증환자 및 비스포스포네이트 치료 성공과 실패 그룹을 분류하고 말초 혈액에 존재하는 면역세포를 단일세포 전사체 분석한 연구 흐름도. 한국기초과학지원연구원 인제대 장동균 교수팀은 다년간 환자 추적조사를 통해 골밀도 정상그룹, 골다공증 진단으로 비스포스포네이트를 처방받은 환자그룹 샘플을 확보했다.
또 KBSI 김 박사팀은 단일세포 RNA서열 분석 플랫폼으로 임상 샘플에 존재하는 이질적 세포 타입과 세포 간 신호 네트워크, 특이 유전자 발현 등을 파악했다.
연구결과 골다공증 치료에 실패한 환자에게서 자연살해세포 증가율과 특이 단백질 발현이 극명히 차이나는 세포 간 신호 네트워크를 발견했다.
단일세포 전사체 분석 결과 정상군과 치료제 성공군, 실패군이 나타내는 면역세포 프로파일 및 세포 간 상호작용 이형성 관찰 결과. 한국기초과학지원연구원 특히 골다공증 환자그룹에서 차이가 발생한 유전자와 치료제 실패그룹에서 차이가 나는 유전자를 통해 골다공증 진단 정확도를 높일 수 있는 바이오마커로 활용할 수 있고, 이를 다양한 연구에 응용하면 신약 또는 보조제 표적으로 활용할 수 있을 것으로 분석했다.
김 박사는 “실제 임상환경에서 치료제 실패원인을 규명하기 위해 KBSI가 보유한 첨단 단일세포 표현형체 분석시스템을 활용, 그간 밝혀지지 않았던 면역세포 이형성을 세계 최초로 확인했다”며 “기존 치료제의 한계를 파악하고 분석한 이번 연구는 향후 개선된 치료제 개발 및 환자 맞춤형 치료 가이드라인을 제시할 수 있을 것”이라고 설명했다.
