유전자 분석을 통해 척추관협착증의 병리적 기전과 치료 타깃 유전자를 규명한 연구결과가 나왔다. 

자생한방병원 척추관절연구소(하인혁 소장)는 홍진영 박사[사진] 연구팀이 척추관협착증의 새로운 치료 전략을 모색하기 위한 연구 결과를 SCI(E)급 국제학술지 ‘생의학(Biomedicines(IF=3.9))’에 게재했다고 4일 밝혔다.

척추관협착증은 척추관이 좁아지면서 주변 신경을 압박해 통증과 염증을 유발하는 대표적 퇴행성 척추 질환이다. 

국내 연간 환자는 약 180만 명에 달하며 장년층과 고령층에서 발병률이 높다. 그러나 주로 통증 완화와 염증 억제에 초점을 맞추고 있고 근본적 원인을 해결하는 치료법은 확립되지 않은 상태다.

이에 연구팀은 척추관협착증의 병리학적 기전을 규명하고 새로운 치료 전략을 모색하기 위해 실험쥐 모델에서 유전자 발현 변화를 분석했다. 

척추관협착증을 유발한 실험쥐의 척수를 채취한 뒤 차세대 염기서열 분석(Next-Generation Sequencing, NGS)을 활용해 RNA 시퀀싱(RNA Sequencing)을 수행했다. 

연구진은 총 3만560개 유전자 중 정상 실험쥐군에서 특이적으로 발현되는 유전자 1203개, 척추관협착증 유발 실험쥐에서 특이적으로 발현되는 유전자 749개를 구분했다. 

아울러 두 그룹에서 공통적으로 발현되는 유전자 2만1547개 및 미발현 유전자 7061개를 발견했다.

연구진은 해당 유전자 데이터를 바탕으로 척추관협착증에 의해 유의하게 발현이 증가하거나 감소한 차등발현유전자(Differentially Expressed Genes, DEG)를 분석했다. 

그 결과, 척추관협착증 유발 실험쥐에서 신경 회복과 단백질 합성에 중요한 유전자 활동이 감소하고 신경 회복력 약화 및 세포 골격의 안정성을 유지하는 유전자 조절 체계에 변화가 생겼다. 

또한 세포 구조와 기능 변화에 관여하는 유전자 발현율은 높아졌다. 이는 혈관 내부를 둘러싼 근육인 평활근 수축 섬유 발현을 유발, 혈액순환을 저해하고 척추 조직을 뻣뻣하게 경직시킬 가능성이 높다.

세포 에너지 대사 관련 유전자 Higd1c, 소화기관 운동 조절 유전자 Mln 발현 감소

총 113개의 차등발현유전자 중에서 독소 배출에 관여하는 Slc47a1과 관절 윤활을 돕는 Prg4는 척추관협착증 실험쥐에서 발현이 크게 증가했다. 

반면 세포 에너지 대사와 관련된 Higd1c와 소화기관 운동을 조절하는 Mln 발현은 감소했다. 

연구팀은 “이는 척추관협착증이 체내 독소 배출을 증가시키고 척추 뼈의 마찰을 줄이려는 생체 반응을 유도하면서 동시에 세포 에너지 대사와 소화기관 기능에 영향을 줄 가능성을 시사한다”고 설명했다. 

특히 연구팀은 Prg4와 근육 수축 및 세포 부착(cell adhesion)에 관여하는 Acta2 유전자 발현이 늘어난 것에 주목했다. 

홍진영 자생한방병원 척추관절연구소 박사는 “이번 연구는 향후 척추관협착층 치료법 및 기전 연구에 중요한 근거를 제공할 것으로 기대된다”며 “RNA 시퀀싱 기반 연구를 확대해 다른 척추·관절 질환 연구도 노력하겠다”고 밝혔다.