이화여자대학교 생명과학과 오구택 교수 연구팀은 유전자 ‘CD137 (4-1BB)’이 동맥경화를 촉진한다는 사실을 발견하고, 작동 경로를 규명하였다. 면역세포간 신호전달(수용기와 리간드)에 유전자 CD137이 중요한 역할을 하여 동맥경화염증인자의 분비를 촉진한다는 새로운 매커니즘을 밝힌 것이다. 이화여대 오구택 교수의 주도 하에, △전형준 박사 △최재훈 박사 △정인혁 박사과정생 등이 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 안병만)와 한국연구재단(이사장 박찬모)이 추진하는 중견연구자 지원사업의 지원을 받아 수행되었다. 이번 연구 결과는 ‘써큘레이션(Circulation)‘誌 2월 22일(현지시간)자 온라인 판에 게재된다. 오구택 교수 연구팀은 면역세포간의 신호전달에서 리간드인 CD137L로부터 수용기인 CD137에게 한 방향으로만 신호를 전달할 뿐만 아니라, 리간드 쪽으로도 신호를 양 방향으로 전달한다는 상호 조절기능의 구체적인 작동 메커니즘을 밝혀냈다. 또한 연구팀은 동맥경화증이 발생하는 유전자변형 쥐 (아포지질 단백질 E (apolipoprotein E, ApoE; 유전자 적중 쥐)에서 CD137 유전자가 발현하지 못하도록 조치하자, 동맥경화증이 억제된다는 것도 알아냈다. 이것은 살아있는 동물을 통해 유전자 기능을 직접 확인한 연구결과로, 임상적으로나 신약개발에도 매우 중요한 의미가 있다. 오구택 교수팀은 지금까지 주로 면역관련세포에서 발현되어 기능 한다고 알려진 CD137 유전자가 동맥경화병변이 형성된 혈관의 내피 세포에서도 발현된다는 사실을 발견하였고, 면역세포와 혈관내피 세포가 CD137이라는 인자를 통해 상호 신호를 전달하여 동맥 경화증을 촉진한다는 것도 규명하였다. 오구택 교수는 “이번 연구는 동맥경화증 발병에 핵심적인 역할을 하는 면역세포간의 신호전달이 리간드와 수용기 양쪽에서 이루어진다는 사실을 규명하고, 이 신호전달을 통해 동맥경화를 촉진시키는 인자로 CD137 유전자가 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냄으로써 동맥경화진단의 새로운 단서를 제공하고, CD137 기능 억제 물질 발굴을 통한 치료제 개발에 새로운 가능성을 열었다”고 연구 의의를 설명 하였다. 본 결과는 유전자변형마우스(GEM, genetically engineered mouse)를 이용하여 CD137 유전자가 동맥경화증을 촉진시킨다는 사실을 규명한 것이다. 동맥경화증이 발생하는 마우스인 Apolipoprotein E 유전자 적중마우스(ApoE-/-)에서 CD137 유전자가 발현하지 못하도록 한 이중유전자 적중마우스(ApoE-/-CD137-/-) 경우, 대조군 마우스(ApoE-/-CD137+/+) 보다 동맥경화증이 억제되어 CD137 유전자가 동맥경화증을 촉진한다는 사실을 알 수 있었다. 이러한 현상은 암(female), 수(male) 모두에서 동일하게 나타났다. 아래의 모식도는 면역세포 상호간의 신호전달에서 리간드인 CD137L과 수용기인 CD137이 양방향으로 신호를 전달할 뿐만 아니라 혈관 내피세포와도 상호작용을 한다는 구체적인 작동 메커니즘을 밝힌 본 연구 결과를 모식도로 나타내었다.