연세대 반용선·정은지 교수팀, 곰팡이 뇌 감염조절 유전자 발굴

연세대학교 연구팀이 뇌 감염질환 유발 곰팡이 크립토코쿠스 네오포만스의 뇌 감염조절 유전자를 발견했다. (자료제공=연세대)

연세대학교는 생명공학과 반용선·정은지 교수 연구팀이 뇌 감염질환 유발 곰팡이(진균)의 뇌 감염조절 유전자를 대규모로 발견하고, 감염기작과 관련된 기능을 규명했다고 24일 밝혔다.

곰팡이가 어떻게 뇌혈관장벽을 통과해 질병을 일으키는지에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 바가 없다. 이 가운데 크립토코쿠스증은 전 세계적으로 연간 20만명 이상 감염되고 18만명이 사망하는 주요 곰팡이성 감염질환이다.

연세대 연구팀은 앰틱스바이오와 공동연구를 통해 뇌 감염질환 유발 곰팡이인 크립토코쿠스 네오포만스를 모델시스템으로 활용, 곰팡이의 뇌-혈관장벽 통과 및 뇌 감염조절 인자를 대규모로 발견했다.

이어 병원성 곰팡이의 유전자 중 뇌-혈관장벽을 이루는 세포 표면에 부착하거나 통과에 관여하는 유전자, 뇌 안에서 곰팡이가 생존하는데 중요한 유전자를 분류해냈다.

이 중 Hob1이라는 전사조절인자는 뇌 감염과정에 핵심적인 유전자의 발현뿐 아니라 기존에 알려진 뇌 감염 관련 인자들의 유전자 발현을 조절하는 상위 조절자로 드러났다.

연구팀은 뇌 감염을 조절하는 상위 유전자 Hob1이 뇌 감염질환을 유발하지 않는 다른 곰팡이에서는 특별한 기능이 없는 것을 확인하고, Hob1이 곰팡이의 뇌 감염과정에 필요한 핵심 유전자임을 밝혀냈다.

뇌 감염질환 유발 곰팡이의 이러한 핵심 유전자가 저해됐을 때 뇌-혈관장벽 세포로의 부착, 통과와 뇌 감염 정도가 감소하고 동물 감염모델의 생존일수가 증가했다. Hob1과 같은 뇌 감염조절 핵심 유전자를 타깃하는 저해제를 개발한다면 향후 새로운 차원의 항진균제 개발로 이어질 수 있다.

현재 연구팀은 공동연구기관인 앰틱스바이오와 합작해 뇌 감염조절 유전자 용도에 대한 특허를 출원하는 등 국내 원천기술 확보에 나선 상태다.

반용선 교수는 “이번 연구로 밝혀진 뇌 감염질환 유발 곰팡이의 뇌 감염조절 인자를 저해하는 새로운 항진균 약물의 개발이 가능할 것으로 생각된다”고 말했다.

정은지 교수는 “현재는 뇌로 약물을 원활하게 전달하는 것이 각종 뇌 질환 치료에 가장 큰 이슈인데, 뇌수막염균의 뇌-혈관장벽 통과 조절 인자를 반대로 이용하면 뇌-혈관장벽 통과 약물전달시스템 개발에 활용할 수 있어 획기적이고 응용 범위가 넓은 약물전달시스템으로 산업적 가치가 클 것”이라고 내다봤다.

과학기술정보통신부 기초연구지원사업, 농림축산식품부 미생물유전체전략연구사업단의 지원으로 진행된 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 3월23일자에 게재됐다.


류용환 기자 fkxpfm@viva100.com