국내 투석 환자의 주요 원인인 당뇨병콩팥병에서 신장조직 섬유화 정도를 반영하는 혈액 단백질 신호가 발견됐다. 향후 혈액검사만으로 신장조직 섬유화 정도를 가늠하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

서울대병원 신장내과 한승석 교수[사진]와 미국 하버드의대·매사추세츠종합병원 신장내과 유진 리 교수 공동연구팀은 당뇨병콩팥병 환자 혈액을 분석한 결과, ‘에프린-에프(Ephrin-Eph) 신호전달’ 경로가 신장 섬유화와 가장 밀접한 관련을 보였다고 13일 밝혔다.

당뇨병콩팥병은 환자마다 신장 손상과 섬유화 진행 정도가 다르다. 이를 평가하는 주요 지표 중 하나가 간질 섬유화 및 세뇨관 위축(IFTA, 이하 ‘신장 섬유화’)으로, 신장 조직이 흉터처럼 굳고 세뇨관이 위축된 정도를 뜻한다.

신장 섬유화를 정확히 평가하려면 조직검사가 필요하지만 침습적이어서 모든 환자에게 시행하기 어렵다. 이에 혈액검사처럼 간단한 방법으로 섬유화 정도를 파악할 수 있는 지표 개발이 과제로 꼽혀 왔다.

연구팀은 서울대병원에서 신장 조직검사로 당뇨병콩팥병을 진단받은 환자 129명의 신장에서 섬유화 정도를 정량적으로 평가했다. 이와 동시에 채취한 혈액에서 단백질 9000종 이상을 분석해 신장 섬유화와의 연관성을 확인했다.

분석 결과, 신장 섬유화가 심할수록 혈액에서 더 강하게 나타나고, 건강한 대조군보다 당뇨병콩팥병 환자군에서 증가한 신호전달 경로 4개가 확인됐다. 

이 가운데 ‘에프린-에프 신호전달’ 경로가 신장 섬유화 정도를 가장 뚜렷하게 반영했다.

에프린-에프 신호전달은 세포 표면 에프린과 에프 수용체가 결합해 신호를 전달하는 체계로, 세포 부착과 이동, 조직·혈관 발달, 손상 조직 회복 등 신장 내 다양한 과정에 관여한다.

연구팀은 결과 재현성을 확인하기 위해 미국의 다인종 코호트인 콩팥 정밀의학 프로젝트(KPMP, 73명)와 보스턴 신장 조직검사 코호트(BKBC, 414명) 자료를 추가 분석했다. 두 코호트에서도 혈액 내 에프린-에프 신호 점수가 높을수록 신장 섬유화가 심한 연관성이 재현됐다.

서울대병원 환자군 추적 관찰 자료에서도 혈액 내 에프린-에프 신호 점수가 높을수록 말기콩팥병 발생 위험이 컸다.

신호 점수가 제일 높은 환자군(3분위수)은 가장 낮은 환자군(1분위수)보다 투석 위험이 8배 이상 컸다. 이런 연관성은 나이·성별·신장 기능·알부민뇨·당화혈색소 등을 보정한 후에도 유지됐다.

또한 연구팀은 신장조직의 멀티오믹스 분석을 통해 당뇨병콩팥병 환자 신장에서 에프 수용체 유전자인 ‘EPHA4’와 ‘EPHB1’ 발현이 증가한 것을 확인했다. 

이들 유전자는 신장 섬유화와 관련된 상피-간엽 이행(EMT) 신호와도 연관성을 보여, 에프린-에프 신호전달 경로가 실제 신장조직의 병리학적 변화와 연결될 가능성을 뒷받침했다.

한승석 교수는 “당뇨병콩팥병은 신장 기능이나 단백뇨 수치가 비슷해도 실제 신장조직의 손상 정도와 향후 질병 진행 속도가 다를 수 있다”며 “이번 연구는 혈액 속 수천 개 단백질을 분석해 실제 신장조직 섬유화 정도를 가장 잘 반영하는 신호를 발견하고, 이를 다양한 환자군과 실제 신장 조직 분석을 통해 확인했다는 데 의미가 있다”고 말했다.

한편, 이번 연구결과는 미국신장학회 국제학술지인 ‘Clinical Journal of the American Society of Nephrology (CJASN)’ 최신호에 게재됐다.