면역요법은 흉터를 차단하고 심부전이 있는 쥐의 심장 기능을 향상시킨다

세인트루이스의 워싱턴 대학교 의대의 새로운 연구에 따르면, 관절염과 같은 염증성 질환을 치료하기 위해 식품의약국(FDA)에서 승인한 것과 유사한 면역 요법 유형이 심부전에도 효과적인 치료 전략이 될 수 있다고 합니다.

이 연구는 10월 23일 네이처 저널에 게재되었습니다.

심장마비, 바이러스 감염 또는 기타 심장 손상 후, 종종 심장 근육에 흉터 조직이 형성되어 심장의 정상적인 수축을 방해하고, 신체에 충분한 혈액을 펌핑하는 심장의 능력이 점진적으로 상실되는 심부전에서 주도적인 역할을 합니다. 이 만성 질환은 악화되는 피드백 루프를 생성하는데, 이는 이용 가능한 의료 요법으로만 늦출 수 있지만 치료법은 없습니다.

연구자들은 새로운 연구의 일환으로 인체 조직 샘플을 연구하면서 심장의 섬유아세포 유형을 심부전에서 흉터 조직을 형성하는 주요 원인으로 확인했습니다. 흉터 형성을 예방할 수 있는지 알아보기 위해 과학자들은 동일한 유형의 섬유아세포를 가진 심부전 마우스 모델을 사용했습니다. 그들은 이 유해한 유형의 섬유아세포 형성을 차단하는 치료용 단백질(단일클론 항체라고 함)을 사용했고, 마우스에서 흉터 조직 형성을 줄이고 심장 기능을 개선하는 데 성공했습니다.

"심장에 흉터 조직이 형성되면 회복 능력이 극적으로 손상되거나 불가능합니다." WashU Medicine의 심혈관 부서의 의학 교수이자 심장 전문의이자 수석 저자인 Kory Lavine, MD, PhD가 말했습니다. "심부전은 미국과 전 세계적으로 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 증가하는 문제입니다. 현재 치료법은 증상을 완화하고 진행을 늦추는 데 도움이 될 수 있지만 실제로 질병 과정을 중단하고 심장 기능 상실을 유발하는 새로운 흉터 조직의 형성을 예방하는 더 나은 치료법에 대한 엄청난 요구가 있습니다. 저희 연구가 심부전 환자를 대상으로 이 면역 요법 전략을 조사하는 임상 시험으로 이어지기를 바랍니다."

섬유아세포는 심장에서 여러 역할을 하며, 이러한 세포의 다양한 집단 간의 차이점을 분석하는 것은 어려운 일이었습니다. 일부 유형의 섬유아세포는 심장의 구조적 무결성을 지원하고 심장 혈관을 통한 양호한 혈류를 유지하는 반면, 다른 유형의 섬유아세포는 염증을 유발하고 흉터 조직을 발달시키는 역할을 합니다. 최근에야 가장 진보된 단일 세포 시퀀싱 기술이 널리 보급되면서 과학자들은 어떤 세포 그룹이 어떤 것인지 알아낼 수 있었습니다.

"이러한 다양한 유형의 섬유아세포는 흉터를 촉진하는 섬유아세포 유형을 특별히 차단하고 심장 구조를 유지하는 섬유아세포를 보호하여 심장이 파열되지 않도록 하는 치료 전략을 수립할 수 있는 새롭게 인식된 기회를 강조합니다."라고 Lavine은 말했습니다. "저희 연구에 따르면 손상된 심장에서 흉터를 촉진하는 섬유아세포는 암 및 기타 염증 과정과 관련된 섬유아세포와 매우 유사합니다. 이는 염증과 그에 따른 흉터 조직을 잠재적으로 멈출 수 있는 면역 요법으로의 문을 엽니다."

Lavine 연구실의 대학원생인 Junedh Amrute가 공동으로 이끄는 연구팀은 유전적 방법을 사용하여 IL-1 베타라는 신호 분자가 심부전에서 섬유아세포가 흉터 조직을 만드는 일련의 사건에서 중요하다는 것을 입증했습니다. 이를 염두에 두고, 그들은 IL-1 베타를 차단하는 마우스 단일클론 항체를 테스트했고 마우스 심장에서 유익한 효과를 발견했습니다. 마우스 단일클론 항체는 Amgen에서 제공했으며, 그 과학자들은 이 연구의 공동 저자이기도 했습니다. 단일클론 항체는 실험실에서 제조된 단백질로 면역 체계를 조절합니다. 이 치료는 흉터 조직 형성을 줄이고 심장 초음파에서 측정한 결과 마우스 심장의 펌핑 용량을 개선했습니다.

최소 두 가지 FDA 승인 단일클론 항체(카나키누맙과 릴로나셉트)는 IL-1 신호를 차단할 수 있습니다. 이러한 면역 요법은 청소년 특발성 관절염 및 심장을 둘러싼 낭의 염증인 재발성 심낭염과 같은 염증성 질환을 치료하도록 승인되었습니다.

이러한 항체 중 하나는 동맥을 굳게 하는 플라그 축적인 죽상경화증에 대한 임상 시험에서도 평가되었습니다. CANTOS(Canakinumab Anti-flammatory Thrombosis Outcome Study)라고 불리는 이 시험은 죽상경화증이 있는 연구 참여자에게 이점이 있음을 보여주었습니다.

"이 시험은 심부전에서 이 치료법을 시험하기 위해 설계된 것은 아니지만, 데이터에 따르면 단일클론 항체가 심부전 환자에게 유익할 수 있다는 힌트가 있습니다."라고 라빈은 말했습니다. "이 시험의 데이터에 대한 2차 분석 결과, 이 치료법은 표준 치료에 비해 심부전 입원이 상당히 감소하는 것으로 나타났습니다. 우리의 새로운 연구는 그 이유를 설명하는 데 도움이 될 수 있습니다."

연구진은 CANTOS 연구에 사용된 IL-1 항체에는 감염 위험 증가 등의 부작용이 있었지만, 심장 섬유아세포에서 IL-1 신호를 특이적으로 차단하는 보다 표적화된 항체를 사용하면 이러한 부작용을 줄일 수 있을 것이라고 밝혔습니다.

라빈은 "IL-1 베타 경로에 대한 연구를 포함하여 이 모든 증거를 결합하면 심부전 환자에서 표적 면역 요법의 역할을 특별히 테스트하는 임상 시험 설계로 이어질 것으로 기대합니다."라고 말했습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/10/241023130919.htm