미토콘드리아 질환 소아, 면역 방어력 저하 원인 규명, B세포 기능 이상 확인

 

미토콘드리아 질환을 가진 소아에서 면역세포의 기능 이상이 항체 반응 저하로 이어진다는 연구 결과가 나왔다. 에너지 생산에 문제가 생기는 미토콘드리아 질환의 특성이 면역계에도 직접적인 영향을 미쳐, 바이러스 감염에 대한 방어력이 약해질 수 있다는 점을 인간 환자 데이터를 통해 처음으로 명확히 제시한 연구라는 평가다.

 

이번 연구는 미국 국립보건원 소속 국립인간유전체연구소 연구진이 수행했으며, 결과는 국제 학술지 Frontiers in Immunology에 게재됐다. 연구를 이끈 엘리자 고든-립킨 박사는 미토콘드리아 질환 환자의 면역 반응을 실제 임상 환자 기반으로 분석한 드문 사례라고 설명했다.

미토콘드리아는 거의 모든 세포에서 에너지를 생성하는 핵심 소기관으로, 350개 이상 유전자 변이가 다양한 미토콘드리아 질환과 연관돼 있다. 이 질환은 신경계, 심장, 간, 근육 등 여러 장기에 영향을 미치는 것으로 알려져 있지만, 면역계에 미치는 영향은 상대적으로 덜 연구돼 왔다. 전 세계적으로 약 5000명 중 1명꼴로 발생하며, 대표적인 질환으로는 신경계를 침범하는 리 증후군과 눈과 심장을 주로 침범하는 커언스-세이어 증후군이 있다.

연구진은 단일세포 RNA 염기서열 분석 기법을 활용해 혈액 내 면역세포의 유전자 활성도를 정밀 분석했다. 그 결과 항체를 생성하는 B세포가 세포 스트레스 상황에서 충분히 생존하지 못하는 특징을 보였다. 특히 항체를 대량으로 생산하는 형질세포로 분화하는 과정에서 에너지 요구량이 급격히 증가하는데, 미토콘드리아 기능이 제한된 상태에서는 이를 감당하지 못하는 것으로 나타났다.

이 과정에서 B세포는 생존을 돕는 역할을 하는 마이크로RNA인 mir4485를 생성하지만, 에너지 결핍 상태가 심해 결국 세포 사멸로 이어진다는 것이 연구진의 설명이다. 공동 저자인 피터 맥과이어 박사는 이러한 취약성 때문에 미토콘드리아 질환 소아의 면역계가 충분한 항체를 만들어내지 못한다고 밝혔다.

연구진은 과거 바이러스 감염 이력을 종합적으로 분석하는 VirScan 기법을 통해 실제 항체 반응의 질과 범위도 평가했다. 그 결과 미토콘드리아 질환 소아는 항체 반응이 약하고 다양성이 떨어져, 바이러스를 인식하고 중화하는 능력이 제한적인 것으로 확인됐다. 이는 감염이 생명을 위협하거나 질환 진행을 악화시키는 이유를 설명하는 중요한 단서로 해석된다.

연구진은 이번 결과가 미토콘드리아 질환 환자의 감염 관리와 향후 치료 전략 수립에 중요한 기초 자료가 될 것으로 보고 있다. 다만 임상 적용을 위해서는 추가적인 중개 연구와 치료 타깃 탐색이 필요하다고 덧붙였다.