아토피성 피부염 등 알레르기 질환 치료 가능성 제시

▲ XL-DNA 나노입자의 경피전달을 이용한 아토피성 피부염 치료 기전
Lipo-XL-DNA 나노입자를 아토피성 피부염 부위에 국소 도포하면, 리포솜은 XL-DNA 나노입자가 피부를 투과할 수 있게 하고, 리포솜이 없는 XL-DNA는 피부를 투과하지 못한다.
XL-DNA 나노입자는 피부표피층과 진피층 내로 경피 전달돼 피부 수지상 세포에 의해 인지되고, 세포내 TLR9를 활성화시켜 수지상세포의 성숙을 유도해 Th1 세포의 분화 및 활성화를 유도한다.
XL-DNA 나노입자에 의해 Th1 면역은 증가하고, Th2 면역은 감소해, 아토피성 피부염의 면역 균형이 회복돼 피부염 증상의 개선으로 이어진다.
▲ XL-DNA 나노입자에 의한 집진드기-유도 아토피성 피부염 치료 효과
집진드기를 마우스 피부에 적용해 아토피 피부염을 유도한 후 Lipo-XL-DNA 나노입자를 피부 도포한 결과, 피부염 정도, 조직병리학 검사 및 혈청 IgE 등의 지표가 정상군 수준으로 개선됐다. RNA-seq 분석 결과 Lipo-XL-DNA 나노입자가 염증유발인자를 감소시키고, 피부항상성 인자는 증가시켰다.
신개념 DNA 나노입자를 이용한 아토피성 피부염 치료 가능성이 열렸다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 가톨릭대학교 이주영 교수 연구팀이 DNA 나노입자를 이용해 아토피성 피부염의 원인인 면역 불균형을 회복시키는 방법을 제시했다고 밝혔다.

만성 염증성 피부질환인 아토피성 피부염 환자는 갈수록 증가하는 추세지만, 아직까지도 근본적인 치료법이 부족하다. 주로 처방되는 국소용 스테로이드제는 피부가 얇아지거나 혈관이 확장돼 이차 감염이 발생하는 등 부작용이 뒤따르므로, 부작용 없이 발병 원인을 치료하는 새로운 치료법이 필요하다.

연구팀은 면역을 유도하는 X형 DNA 물질을 나노입자로 포집했다. 이를 피부에 바르면 효율적으로 피부 표피층과 진피층에 전달되고, 피부염이 정상 수준으로 개선되는 것이 확인됐다.

연구 결과에 따르면, X형 DNA가 피부 속에 도달해 수지상세포의 성숙을 유도하면 Th1세포가 분화하고 활성화된다. 그 결과 Th1과 Th2 세포의 면역 기능 균형이 회복되면서 피부염 증상이 개선된다.

이주영 교수는 “이 연구는 신개념 DNA 나노복합체가 아토피성 피부염 및 알레르기 질환 치료제가 될 수 있다는 가능성을 발견한 것으로 아토피성 피부염 치료의 새로운 전략을 제시했다”고 연구의 의의를 설명했다.

이 연구 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(중견연구, 기초연구실), 바이오의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다.

재료과학 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials) 8월 12일에 논문명 ‘Efficient transdermal delivery of DNA nanostructures alleviates atopic dermatitis symptoms in NC/Nga mice’, 이주영 교수(교신저자, 가톨릭대학교), 양갑식 박사(제1저자, 가톨릭대학교), 이혜은 박사(제1저자, 가톨릭대학교), 신승원 박사(성균관대학교), 엄숭호 교수(성균관대학교), 강한창 교수(가톨릭대학교), 조용연 교수(가톨릭대학교), 이혜숙 교수(가톨릭대학교), 김규봉 교수(단국대학교) 등으로 온라인 게재됐다.

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