대한약학회 미리보기

주제 소개

안녕하세요, 이번에는 추계 약학회에 대해서 미리 살펴보실 수 있도록 학회 세션에 대해 간단히 요약했습니다.

이번 Keynote speaker은 다음 세분으로 선정되었습니다.

• James G. Granneman 교수는 Wayne State University School of Medicine의 분자 의학 및 유전학 센터와 내과학 교수로, 주로 대사 질환과 관련된 분야에 연구가 집중되어 있으며, 특히 지질 대사 연구로 주목받고 있습니다.
• Motonari Uesugi 교수는 일본 교토대학교의 연구자로, 다양한 생물학적 현상을 화학적 접근법으로 해석하고 새로운 치료법을 개발하는 데 초점을 맞추고 있습니다.
• Harvard Medical School의 Jun R. Huh 교수는 면역학과 미생물학의 교차점에서 연구를 진행하시는데요, 인체 면역 시스템과 장 내 미생물 간의 복잡한 상호작용을 밝히는 데 중점을 두고 있습니다.

1. Molecular pharmacology of ABHD5, a druggable master regulator of lipid metabolism

ABHD5(Alpha-Beta Hydrolase Domain Containing 5)는 세포 내 중성 지질의 주요 조절자로, 최근 지질 대사와 관련된 여러 질병에서 중요한 역할을 하는 것으로 밝혀졌습니다. 이 단백질의 분자 약리학적 특성과 약물 타겟에 대한 잠재력에 대해 살펴보겠습니다.

ABHD5의 기능과 역할 - 지방 분해와 인슐린 저항성

ABHD5는 주로 지방 분해에 중요한 역할을 합니다. 이 단백질은 지방 분해를 담당하는 효소인 ATGL(Adipose Triglyceride Lipase)의 보조 활성제로 작용하여 지방 분해 과정을 촉진합니다. 중성 지방을 분해하여 몸에서 필요한 에너지를 생성하는 데 큰 기여를 하는 것이죠. 흥미롭게도, 최근의 연구들은 ABHD5가 지방 분해 외에도 다양한 대사 과정과 질병에도 관여한다는 것을 보여주고 있습니다. 이러한 이유로 ABHD5는 에너지 항상성과 대사 건강을 조절하는 핵심 요소로 주목받고 있습니다. ABHD5는 ATGL과 결합해 그 활성을 증가시킵니다. 이는 중성 지방의 분해를 촉진하고 에너지 항상성을 유지하는 데 중요합니다. 뿐만 아니라, 인슐린 신호 전달 경로에도 관여하는데요, 인슐린 저항성 상태에서는 ABHD5의 기능이 저하될 수 있습니다. 마지막으로, ABHD5는 미토콘드리아의 에너지 생산과 세포 내 당 대사에도 관여합니다. 이 과정은 암세포의 에너지 공급과도 밀접한 연관이 있는데요, 워버그 효과라고 알려진 현상이 있습니다. 이는 암세포가 빠르게 성장하기 위해 주로 당 분해 과정을 이용해 에너지를 만들어내는 현상입니다. ABHD5의 발현이 감소하면 이 워버그 효과가 촉진될 수 있고, 결과적으로 암세포의 성장과 생존에 영향을 줄 수 있습니다. 그래서 ABHD5와 지질 대사의 관계를 통해 대사성 질환과 암 치료에 대한 새로운 접근법이 제시될 수 있는 것이죠.

다양한 질환과의 관련성

ABHD5는 단순한 지방 분해 조절자를 넘어, 에너지 대사, 인슐린 신호 전달 및 암세포의 성장에까지 관여하는 다재다능한 단백질로 평가받고 있습니다. 이를 통해 비만, 당뇨병, 암과 같은 대사성 질환을 포함한 다양한 질환에 대한 새로운 치료 가능성이 열리고 있는데요, ABHD5을 표적으로 하는 약물 개발은 지질 대사 불균형과 관련된 질환을 해결하는 데 중요한 돌파구가 될 수 있을 것으로 보입니다.

2. Chemical biology of self-assembly: Discovery of Self-Assembling Small Molecules as Vaccine Adjuvants

백신에서 adjuvant의 역할

백신은 우리 몸의 면역 시스템을 강화해 병원체에 대한 방어력을 키워주는데요, 이 효과를 더 강하고 오래 지속되게 도와주도록 하는 adjuvant라는 보조제가 있습니다. 면역 활성제는 체내에서 몸이 신속하게 선천 면역 반응을 일으키도록 촉진하는 역할을 합니다. 이번 연구에서는 새로운 면역 활성제를 찾기 위해 자가조립하는 소분자를 모은 라이브러리를 활용했어요. 자가조립하는 소분자란 스스로 작은 조각들이 모여 나노 크기의 구조를 형성할 수 있는 물질을 말하는데요, 이 라이브러리에서 콜리카마이드(cholicamide)라는 데옥시콜산 유도체(분자 6)를 발견했답니다.

콜리카마이드 작용 메커니즘

이 콜리카마이드는 세포 내부에서 특정 구조를 형성할 수 있습니다. 이 구조는 바이러스와 유사한 모양을 만들어내는데, 이것이 우리 몸의 면역 세포인 대식세포와 수지상세포를 자극해 강력한 선천 면역 반응을 일으키도록 해준답니다. 특히, 이 구조체는 세포 안으로 들어가서 TLR7이라는 수용체를 자극하는데요, TLR7은 단일 가닥 바이러스 RNA를 감지하는 역할을 하는 엔도솜 TLR이에요. 쉽게 말하면, 이 자가조립 구조체는 세포 안에 들어가 ‘바이러스가 들어왔다’고 몸에게 알려주는 역할을 하는 거죠.

콜리카마이드의 효과

이 분자 6을 쥐에게 인플루엔자 백신의 보조제로 사용했을 때, 현재 임상에서 널리 쓰이는 면역 활성제인 Alum만큼 강력한 효과를 나타냈어요. 이 결과는 자가조립하는 소분자를 활용한 새로운 면역 활성제가 백신 개발에 큰 도움이 될 수 있다는 것을 보여줍니다. 이 연구는 특히 다양한 신종 병원체나 기존의 병원체에 대처할 수 있는 백신의 면역 활성제를 개발할 때 새로운 접근법을 제시해준다는 점에서 의미가 있어요.

3. Determination of offspring’s neurodevelopmental and immune-primed phenotypes via maternal microbiome

Jun Huh 교수 연구팀은 산모의 장내 미생물이 자녀의 신경 발달과 면역 체계에 미치는 중요한 영향을 밝혀냈습니다. 연구에 따르면, 자폐 스펙트럼 장애(ASD)를 가진 어린이들이 흔히 보이는 면역 반응 이상과 위장 증상의 근본 원인이 임신 중 산모의 염증 반응과 장내 미생물 변화와 깊이 연관되어 있다는 사실이 드러났습니다.

자폐증과 관련된 신경 발달의 문제

임신 중 산모가 염증을 유발하는 병원체에 노출되면, 몸 안에서 IL-17A라는 염증성 물질이 증가하게 됩니다. 이 IL-17A는 태아의 뇌 발달에 영향을 미쳐, 자녀가 자폐증과 유사한 행동 변화를 보일 수 있다는 점이 이번 연구에서 밝혀졌어요. 이 연구는 자폐 스펙트럼 장애와 같은 신경 발달 장애가 산모의 면역 반응과 밀접하게 연관될 수 있음을 시사하는 중요한 단서를 제공합니다.

자녀의 면역 반응과 장내 염증

Huh 교수팀의 연구는 또한 산모의 장내 미생물 변화가 자녀의 면역 체계에도 큰 영향을 미친다는 점을 밝혔습니다. 연구 결과, 임신 중 IL-17A가 증가한 산모에게서 태어난 자녀는 장 염증과 같은 면역 질환에 더 쉽게 노출될 수 있다는 것을 확인했어요. 이는 산모의 장내 미생물 군집의 변화가 자녀에게 더 강한 염증 반응을 유도할 수 있음을 시사합니다.

메커니즘과 그 의미

이 과정에서 IL-17A는 산모의 장내 미생물에 영향을 미쳐, 자녀의 CD4+ T 세포에 후천적인 변화를 일으킵니다. 이러한 세포들은 태어난 후 자녀의 면역 반응에 중요한 역할을 하게 되는데, 이때 면역 시스템이 이미 염증성 질환에 쉽게 반응하도록 '프라이밍'됩니다. Huh 교수팀은 실험적으로 IL-17A가 증가한 산모의 대변 샘플을 미생물이 없는(germ-free) 임신한 쥐에게 이식했을 때, 자녀가 동일한 면역 활성화와 염증성 질환을 보였다는 사실을 확인했습니다. 이로 인해 자궁 내에서 염증을 경험한 아이들이 이후 신경 발달 장애뿐만 아니라 면역 질환에도 취약해질 수 있다는 메커니즘이 제시되었습니다.

이상으로 춘계 약학회의 keynote 연사분들의 연구를 살펴보았습니다. 히츠는 춘계 약학회에 이어 추계 약학회 전시 부스에도 참여합니다. 이번에는 더욱 업그레이드된 하이퍼랩을 소개해드릴 예정입니다. 히츠 부스는 더 케이 호텔 서울 2층 가야금 홀의 14번 부스에 위치해 있으며, 무료 체험을 하신 분들께는 보조 배터리를 선물로 드립니다. 많은 관심 부탁드립니다!