퇴행성 관절염 연구를 위한 ‘인체 관절조직뱅크’ 구축

2017년부터 5년간 골관절염 바이오마커 찾는 연구 진행… 인공 슬관절치환술 중 절제되는 관절조직을 체계적으로 자료화

서울의대 정형외과 강승백 교수(보라매병원, 연구책임자) 연구팀이 골관절염(퇴행성 관절염) 연구를 위해 필수적인 골관절염 환자의 관절조직을 체계적으로 구축해 뱅크화하는 데 성공했다. 

연구팀은 과학기술정보통신부가 지난 2017년부터 시행한 ‘바이오·의료기술개발사업’의 지원을 받아 골관절염(퇴행성관절염)의 진행 정도를 알 수 있는 바이오마커를 찾기 위한 연구를 5년간 진행했다. 본 연구팀은 보라매병원 정형외과 강승백 교수, 분당서울대병원 정형외과 장종범·이경민 교수, 서울대병원 영상의학과 최자영 교수, 서울대 생명과학부 김진홍 교수 등 임상 및 기초의학 전문가로 구성됐다.

이어 연구팀은 보라매병원에서 인공 슬관절치환술 중 절제되는 관절조직을 환자의 임상 및 영상학적 특성에 따라 체계적으로 자료화해 관절조직뱅크를 구축하는 업적을 달성했다. 

현재 구축된 조직뱅크에는 관절조직 연골 조직 789건, 활액 632건, 혈액 622건, 소변 631건, 외측 및 내측 반월판 연골조직 각 430건, 전방십자인대 364건, 후방십자인대 412건, 골관절 활액막 405건의 조직샘플이 환자의 특성과 함께 체계화돼 있으며, 본 연구의 모든 과정은 보라매병원 및 서울대 의학연구윤리위원회(IRB)의 엄격한 심의를 받아 진행됐다. 

이번 관절조직뱅크 구축은 다양한 무릎관절 관절염 환자의 체계화된 관절조직을 확보했다는 것에 큰 의의가 있다. 또한, 조직뱅크를 이용해 국내외의 골관절염 연구자들과 다양한 공동연구를 수행할 수 있는 토대가 마련됐다. 현재 해당 관절조직뱅크는 보라매병원과 서울대 생명과학부에 구축돼 있으며, 향후 공식적인 기구로 발전시켜나갈 예정이다.

연구팀은 이번 조직뱅크 자료를 활용한 연구를 통해 골관절염이 발생하는 원인을 밝히고, 새로운 골관절염의 치료법을 제시하는 세계적인 연구 성과를 거뒀으며, 실제 골관절염 환자의 조직을 활용해 골관절염의 진행과 연관된 miR-204와 SEPHS1을 비롯해 다양한 마이크로 RNA 및 단백질 마커를 규명해 최근 ‘Science translational medicine’, ‘Nature communications’, ‘The Journal of Bone and Joint Surgery’ 등 세계 유수 저널에 발표됐다.

연구를 통해 얻은 성과 외에도, 이번 조직뱅크는 향후 실제 환자에서 골관절염이 생기는 원인과 진행되는 원인을 밝히는 데에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이라 예상된다. 특히, 관절연골뿐만 아니라 관절을 구성하는 다른 조직이 골관절염에 미치는 영향과, 구축된 소변이나 활액을 활용해 골관절염의 바이오마커를 밝히는 데에도 크게 활용될 수 있을 것이라 전망된다. 

본 연구의 총괄책임자인 강승백 교수는 “본 연구 성과를 통해 다양한 병기의 골관절염 환자에서 수집된 체계화된 관절조직을 이용한 기초연구가 가능해졌고, 이를 토대로 임상에 적용될 수 있는 조기 진단 방법과 새로운 치료법이 개발될 수 있을 것” 이라며 연구의 의의를 밝혔다.