가톨릭대학교 서울성모병원 류마티스내과 박성환 교수(공동 교신저자)와 의과대학 의생명과학교실 조미라 교수(공동 교신저자)가 국내 최초로 영장류(Macaca fascicularis) 류마티스관절염 모델을 구축하고 질환 발병과 평가 시스템을 표준화한 연구 결과를 발표했다.
이번 연구는 류마티스관절염 환자 대상 임상의약품의 정확한 효력 평가를 위해 최적의 모델로 활용하기 위한 목적이다. 향후 류마티스관절염의 다양한 치료제 개발에 적용할 수 있고 특히 면역치료제의 일종인 인간 항체 치료제 평가에 활용될 수 있다는 점이 주목할 만하다.
연구팀은 특히 질환 평가, 관절 붓기, 행동 평가, 통증 등 기존 영장류 분석법을 보다 세분화한 질환 평가 시스템 기반의 질환 활성도, 연골, 관절 조직 분석, 면역 세포 분석 플랫폼을 구축함으로써 환자에게 임상 평가를 하는데 필요한 정보를 최대한 반영했다고 밝혔다.
이는 전 세계적으로 개발되고 있는 바이오 의약품의 특성상 동물실험 수준에서 효과 판정을 정확히 할 수 없는 경우, 사람에 가까운 영장류 시스템에서 효과 판정을 할 수 있어 환자들에게 효과가 있는 약품을 보다 빨리 판단하고 개발할 수 있을 것으로 기대된다.
이번 연구는 한국보건산업진흥원 관절·면역질환 T2B기반구축센터 지원사업(연구책임자 박성환 교수)을 통해 진행됐으며, (주)제니아와 협력해 플랫폼을 구축했다.
류마티스관절염은 자가면역질환으로, 항-류마티스 약물(DMARD), TNFα 억제제와 같은 생물학적 제제 및 최근 개발된 Jak/STAT 신호 억제제가 사용되고 있다. 이런 약제의 개선 효과에도 불구하고 약제에 불응 반응을 보이는 환자군이 증대되고 있으며, 가장 최근에 개발된 Jak/STAT 신호 억제제 또한 불응군이 증가되고 있다. 따라서 류마티스관절염의 새로운 병원성 매커니즘 및 치료 전략에 대한 연구가 필요한 상황이었다.
류마티스관절염 환자를 위한 새로운 약물의 효능을 개발하고 입증하려면 몇 가지 단계적인 전임상 및 임상 연구가 필요하다. 대표적으로 전임상 연구의 대부분은 류마티스관절염 자가 항원으로 유발된 typeⅡ collagen induced arthritis(CIA) 설치류 동물 모델이 이용되고 있으며, 경제적이다.
그러나 설치류와 인간은 형태적, 생리학적, 계통 발생학적으로 다르기 때문에 설치류 전임상 동물 모델에서 효과가 입증됐더라도 임상 연구에서는 다른 결과를 보일 수 있어 유효성이 유지되지 않는다는 문제가 있었다.
영장류는 류마티스관절염의 병인 및 치료 반응을 조사하기 위한 이상적인 동물 모델이다. 생리적·형태적·유전적 배경면에서 설치류보다 인간과 더 밀접한 유사성이 있기 때문에, 질환 치료제 개발 전임상 모델로 영장류 모델이 적합하다.
박성환 교수는 “영장류 류마티스 관절염 모델링을 구축함으로써 환자와 유사한 질환 평가 항목을 세분화하고 표준화한 점에서 의의가 크다”고 말했다.
이어 “특히 신약 개발과정에서 높은 개발 비용 대비 약물의 유효성 평가의 정확성과 향후 임상 연구에서 특이사항을 반영할 수 있는 모델링 구축이 매주 중요하고 시급한 실정이었다”며, “이번 영장류 플랫폼 개발을 통해 신규 치료제의 임상 진입 실패율을 낮출 수 있을 것으로 기대한다”고 덧붙였다.
이 연구 결과는 중개의학 저널(Journal of Translational Medicine / IF 4.124) 온라인판에 6월 30일자로 게재됐다.
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