가톨릭대학교 서울성모병원 장기이식센터 최종영 교수(공동 교신저자), 인천성모병원 소화기내과 이순규 교수(공동 제1저자) 연구팀이 간이식 환자의 혈액을 이용한 새로운 아바타모델을 개발 및 구현해 기존보다 간이식 환자의 간 내 면역상태를 정확히 예측할 수 있는 것으로 확인했다고 밝혔다. 이번 연구는 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 조미라 교수(공동 교신저자), 박민정 연구교원(공동 제1저자) 연구팀과의 공동 연구로 이뤄졌다.

연구팀은 서울성모병원에서 간이식을 받은 환자들의 혈액내 면역세포를 이용해 아바타 마우스 모델을 구현한 뒤 아바타 모델의 혈액과 간조직을 분석한 결과, 환자의 면역세포가 아바타모델의 혈액 및 간으로 잘 생착한 것으로 확인했다. 또한 아바타모델의 분석 결과를 환자의 혈액 및 간조직과 비교했을 때 동일한 결과를 보여, 아바타모델이 환자의 면역상태를 잘 반영하는 것으로 나타났다. 즉, 거부반응 환자에서는 아바타모델에서도 심한 염증반응과 면역불균형이 확인되었고, 면역관용환자에서는 아바타모델에서 경한 염증반응과 보다 안정된 면역상태가 확인되었다.

연구팀이 혈액검사 결과 거부반응이 나타나지 않고 안정된 상태를 보이는 이식 환자를 대상으로 혈액과 간조직을 분석한 결과 염증이 심한 군과 적은 군으로 나뉘었는데, 이런 환자들간의 차이는 아바타 모델에서도 동일하게 구현된 것으로 확인되었다. 이는 아바타모델을 통해 간이식 환자의 간내 환경이 염증이 어느 정도인지를 조직검사 없이 예측할 수 있다는 의미로, 연구팀은 아바타모델을 통해 환자의 면역상태를 보다 정확히 확인해 환자별 치료 계획을 세우는데 도움이 될 것으로 기대된다고 밝혔다.

또한, 연구팀은 아바타 마우스 모델에 면역억제제를 포함한 약물투여 실험을 통해 약물 투여 전후 및 종류에 따라 아바타모델의 간내 염증반응의 차이를 확인했다. 환자들에게 직접 약물투여를 하기 전 아바타모델을 통해 치료반응을 예측하고, 약물의 효과를 확인할 수 있는 가능성을 시사한다는 점에서 주목할 만하다.

이순규 교수는 “간이식 환자들의 면역상태를 보다 정확히 아는 것은 환자들의 치료계획을 세우는데 중요한 부분인 만큼, 이번 연구를 통해 간이식 환자들의 면역상태를 보다 정확히 알고 추후 예후를 개선하는데 도움이 될 것으로 생각한다”고 말했다.

최종영 교수는 “이번 연구에서 구현한 아바타모델을 통해 간이식 환자의 개인별 간내 면역환경을 보다 정확히 파악하고 예측해 환자별 맞춤치료를 할 수 있는 초석이 되길 기대한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제면역학회지 ‘Frontiers in Immunology’(인용지수: 7.561) 온라인판에 3월 28일자로 게재되었다. 이번 연구는 한국연구재단의 기초연구사업과 한국보건산업진흥원의 보건의료 기술연구 개발사업을 통해 진행되었다.