당뇨, 외상, 항암제 등으로 인해 말초신경이 손상되면 만성적 통증이 수반 된다. NK세포(Natural Killer cell, 자연살해세포)를 활성화함으로써 손상된 신경을 재건하고, 이를 통해 만성 통증을 근본적으로 치료할 수 있는 가능성이 서울대학교 치의학대학원 오석배 교수 연구팀에 의해 새롭게 규명되었다.
NK세포(Natural Killer cell, 자연살해세포)는 바이러스에 감염된 세포나 암세포를 직접 공격해 제거하는 선천성 면역 세포로 알려져 있다. 따라서 NK세포에 관한 연구는 주로 암세포나 바이러스의 살해 효과에 집중되어왔으며, 실제 NK세포를 이용한 면역세포치료법이 상용화되는 단계에 와 있다. 그런데 NK세포가 신경계에도 작용하여 손상된 신경을 재건할 수 있음을 새롭게 밝힌 것이다.
말초신경이 손상되면 손상된 신경에서만 선택적으로 RAE-1 단백질이 높게 발현된다. 이로 인해 NK세포와 손상된 신경세포 간에 선택적 신경면역시냅스(neuro-immune synapse)가 형성되고(그림 1), 이를 통해 NK세포가 독성물질을 분비함으로써 손상된 신경들이 제거됨을 확인하였다.
그림 1 (가) NK세포는 손상된 신경세포돌기만 선택적으로 제거함. 이것은 (나) NK세포와 신경세포의 직접 접촉에 의한 신경면역시냅스에 기인함.
또한 주로 내인성(intrinsic) 요인에 의해 매개되는 것으로 여겨져 왔던 신경의 퇴화가 NK세포라는 외인성(extrinsic) 요인에 의해서도 매개되며, 이에 따라 NK세포를 인위적으로 활성화시키면 손상된 신경이 완전히 제거되어서 신경 손상으로 인한 만성적 통증이 완화됨을 밝혀냈다.
결과적으로 난치성 만성통증은 제거 되지 않고 남아있는 손상된 신경에 의해서 유발되는 것이며, NK세포를 이용한 면역치료법이 만성 통증의 근본적 치료법이 될 수 있음을 제시한다.
이와 같은 연구 성과는 생물학 분야 세계 최고 학술지인 셀(Cell)지에 1월 31일 온라인 발표되었고, 2월 7일 호에 게재될 예정이다.
오석배 교수는 서울대 치과대학을 졸업하고 서울대에서 석사와 박사학위를 취득했다. 현재는 서울대 치의학대학원 생리학교실과 자연과학대학 뇌인지과학과 교수로 재직하고 있다. 오석배 교수는 교수 임용 이래 통증에 관해 탁월한 연구를 해온 국내 통증 연구 분야의 석학이다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 교육부, 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터지원사업과 BK21 플러스 사업 ⌜뇌인지과학 사업단⌟, 바이오의료기술개발 사업의 지원으로 수행되었다.