전남대학교 의과대학 신장내과 김수완 교수와 김동현 학술연구교수 연구팀이 핵 수용체 FXR을 이용한 급성 신장 손상에서의 세포 사멸 조절에 대한 새로운 기작을 규명하였다.

▲ 사진좌로부터 신장내과 김수완 교수, 신장내과 김동현 교수 (전남대제공)

5일 전남대학교에 따르면, 시스플라틴(Cisplatin)은 강력한 항암작용으로 고형암의 항암제로 널리 사용되고 있지만, 약제의 신독성 부작용으로 사용에 제한을 받아왔다. 또한 시스플라틴 처방을 받은 환자들에게 급성 신장 손상의 치료를 위해 허가된 약물이 없다. 따라서, 시스플라틴에 의한 급성 신장 손상 기작 및 이를 활용한 치료기술연구가 필요했다.

시스플라틴은 Apoptosis (세포 자살), Necroptosis (염증성 세포사멸) 및 Autophagy (자가소화작용)와 같은 다양한 세포 사멸 경로를 유발한다. 또한, 지질 활성산소 (ROS)에 의해 유발되는 또 다른 세포 사멸인 페롭토시스 (Ferroptosis, 세포 내 철에 의존하는 세포 사멸)를 일으킨다.

연구팀은 신장에서 시스플라틴 처리에 의해 증가된 페롭토시스를 핵 수용체 FXR (farnesoid X receptor)의 활성화로 인해 완화 시키고 새로운 페롭토시스 관련 타깃 유전자의 발굴 및 조절 기작을 새롭게 규명하였다.

연구팀은 시스플라틴 처리에 의해 페롭토시스가 유도되고 FXR이 결핍된 마우스 신장 및 cells에서 시스플라틴에 의한 페롭토시스가 더욱 악화된다는 것을 확인하였다. 마우스 및 cells에서 FXR의 작용제를 처리하였을 때 시스플라틴에 의해 증가된 페롭토시스가 완화되었고, RNA-sequencing과 chromatin immunoprecipitation (ChIP) assay를 통해 활성화된 FXR에 의해 조절되는 새로운 타깃 유전자를 발굴하고 유전자 발현 조절 기작을 제시하였다. (그림 1)

연구팀은 “시스플라틴에 의한 급성 신장 손상 기작인 세포 사멸 경로 중 하나인 페롭토시스 조절 연구는 급성 신장 손상의 기작을 이해하고 급성 신장 손상 환자들을 위한 치료 목적의 치료제 개발을 하는 기반이 되었으면 한다.”고 소감을 밝혔다.

이 연구는 한국연구재단 중견연구 및 지역대학우수과학자 지원사업의 연구지원을 통해 수행되었고, 이번 연구성과는 국제저명학술지인 “Redox Biology” 온라인 판에 공개되었으며, 2022년 8월호에 게재될 예정이다.

*논문명: Farnesoid X receptor protects against cisplatin-induced acute kidney injury by regulating the transcription of ferroptosis-related genes