연세대학교 하상준 교수팀, T세포 분화 조절하는 마이크로RNA의 역할 규명
마이크로 RNA-150(miR-150)은 Foxo1을 억제하며, Foxo1은 TCF1을 발현함으로써 기억T세포의 분화를 촉진한다. 또한 TCF1은 Eomes라는 전사인자를 발현함으로써 T-bet이라는 전사인자를 억제해 기억세포의 분화를 유도한다. 또한, PI3K에 의한 Akt신호전달은 Foxo1을 인산화해 억제할 수 있다.
한국보건산업진흥원(원장 이영찬)은 연세대학교 하상준 교수팀과 한국생명공학연구원 김태돈 박사의 공동연구를 통해 “마이크로 RNA-150이 기억T세포의 분화를 조절하는 새로운 기능이 있음을 최초로 규명했다”고 밝혔다.
마이크로RNA는 세포 내에서 발생, 성장, 노화, 면역 등 다양한 생명현상 관련 분자 발현을 조절하고, 기억T세포는 감염된 세포나 종양세포를 직접적으로 사멸시킬 수 있는 림프구로서, 병원체나 종양 항원을 기억해 병원체 재감염이나 종양 재발 시 강력하고 빠른 면역반응을 유도한다.
병원균 만성 감염환자나 암 환자에게는 기억T세포가 제대로 형성되지 않으며, 이를 예방하거나 치료하기 위해서는 기억T세포 분화를 효과적으로 유도할 수 있는 백신 개발이 필요하다.
T세포가 외부 항원을 인식하게 되면, 그 중 일부가 기억T세포로 분화되는데, 기억T세포는 동일한 항원에 다시 노출될 때 강력한 2차 면역반응을 일으켜 병원체의 재감염이나 종양의 재발을 억제하는 역할을 한다.
연구팀은 마이크로RNA-150이 기억T세포의 분화를 조절하는 사실을 규명하기 위해 마이크로RNA-150이 결핍된 생쥐에 바이러스를 감염시킨 후 T세포의 분화를 분석했다.
분석 결과, 정상 생쥐에 비해 기억T세포로의 분화가 가속화됐음이 확인됐으며, 마이크로RNA-150이 결핍된 T세포는 분화과정에서 Foxo1 단백질 발현이 증가된 반면, 마이크로RNA-150이 과발현된 T세포는 Foxo1 단백질 발현이 억제됨을 확인했다.
또한, 마이크로RNA-150이 결핍된 기억T세포를 생쥐에 이식하면, 정상 기억T세포를 이식한 생쥐에 비해 노출 경험이 있는 외부항원을 보유한 바이러스의 감염이나 종양세포의 증식이 보다 강하게 제어되는 것으로 나타났다.
연세대학교 하상준 교수는 “이번 연구를 통해 기억T세포 분화에서 핵심적인 마이크로RNA-150의 작용 기전을 규명해 냈다”며 “C형간염, 에이즈, 결핵 등 감염성 질환을 위한 예방백신 및 항암 백신 치료제 개발에 중요한 실마리가 될 것”이라고 밝혔다.
이번 연구는 보건복지부 감염병위기대응기술개발사업(면역백신개발, 난치성결핵극복기술개발)의 지원으로 수행됐으며, 국제 학술지 셀(Cell) 자매지인 ‘셀 리포츠(Cell Reports)’에 9월 12일자에 논문명 ‘MiR-150-mediated Foxo1 regulation programs CD8+ T-cell differentiation’, 하상준 교수(공동교신저자, 연세대학교 생화학과), 김태돈 책임연구원(공동교신저자, 한국생명공학연구원), 반영호 박사(제1저자, 연세대학교 생화학과) 등으로 게재됐다.