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최신연구진전

면역 거부 줄이는 이종조직판막 이식 ‘이종 항원 제거 기술’ 개발

탈세포화 기술과 결합한 이종 항원 제거 기술로 생체역학적 안정성 유지

돼지 심낭을 이용한 이종조직판막 이식에서 발생하는 면역 거부 반응을 줄일 수 있는 새로운 이종 항원 제거 기술이 개발됐다.

특히, 이번 연구는 이전의 2025년 슬롯사이트 연구팀이 Galα1-3Gal(α-Gal) 이종 항원을 제거한 데 이어, N-glycolylneuraminic acid(Neu5Gc)와 같은 non-Gal 항원도 효과적으로 제거해 심장 조직 판막의 내구성을 개선하고, 이식 성공률을 높일 수 있는 중요한 성과로 평가된다.

2025년 슬롯사이트은 의생명연구원 김소영 연구교수, 소아청소년과 김기범 교수, 소아흉부외과 임홍국 교수 연구팀이 돼지 심낭에서 면역 거부 반응을 일으키는 이종 항원을 제거하고, 그 안전성과 효율성을 평가한 연구 결과를 10월 25일 발표했다고 밝혔다.

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이종조직판막 이식은 사람의 장기 대신 동물 조직을 이식하는 방법으로, 특히 심장 시술 및 수술에 많이 사용되나, 동물 조직에는 인체 면역 체계가 이물질로 인식하는 이종 항원이 포함되어 있어, 이식 후 ▲면역 반응 ▲조직 손상 ▲염증 ▲석회화가 유발될 수 있으며, 이로 인해 이식된 조직의 기능 저하나 이식 실패로 이어질 수 있다.

이에 연구팀은 이러한 면역 거부 반응의 주요 원인인 ‘α-Gal’과 ‘non-Gal’ 항원에 주목했다.

α-Gal은 초급성 거부 반응을 일으키고, non-Gal은 급성 거부 반응을 일으키는데, 기존의 탈세포화 기술은 주로 세포 성분을 제거하는 데 중점을 두었지만, 이러한 이종 항원들이 조직에 남아 있어 면역 반응을 완전히 억제하지 못하는 한계가 있었다.

이를 해결하기 위해 연구팀은 저장성, 등장성 및 고장성 완충 용액을 사용한 다단계 방법을 개발해 Sodium Dodecyl Sulfate와 Triton X-100을 사용해 돼지 심낭에서 세포 성분과 이종 항원을 조직학적 변화 없이 효과적으로 제거했다.

또한, Peptide N-Glycosidase F(PNGase-F) 효소를 활용해 농도에 따라 non-Gal 이종 항원 제거 효율을 강화했으며, 탈세포화와 함께 non-Gal 항원(Neu5Gc)을 현저히 제거하는 데 성공했다.

이어서 연구팀은 탈세포화 및 PNGase-F 처리를 거친 돼지 심낭에서 생체역학적 특성과 10종의 탄수화물 결합 렉틴(Jacalin, MALI, WGA, RCA, GSL, ECA, PNA, SBA, WFA, DSL)의 발현을 조사해 non-Gal 이종 항원 제거 효율을 평가했다.

그 결과, 연구팀의 PNGase-F 처리와 결합된 새로운 탈세포화 프로토콜은 생체역학적 안정성을 유지하면서 non-Gal 이종 항원을 현저히 제거하는 데 상승 효과가 있음을 입증했다.

연구팀은 이번 연구가 항원 제거의 효율을 극대화하면서도 조직의 생체역학적 안정성을 유지했다는 점에서 큰 의미가 있다고 강조했다.

더불어 이번 연구를 통해 non-Gal 제거에도 성공함으로써 심장 조직 판막의 내구성을 더욱 개선할 수 있을 것으로 기대했으며, 이를 통해 이종조직판막 이식의 성공 가능성을 높이고, 동물 조직을 활용한 심장판막이식의 안전성과 효과를 향상시킬 수 있을 것으로 내다봤다.

임홍국 소아흉부외과 교수는 “이번 연구는 이종조직판막 이식에서 발생하는 면역 거부 반응을 크게 줄일 수 있는 탈세포화 기술과 PNGase-F 처리를 결합해 이종 항원을 효과적으로 제거하는 기술을 제시한 것”이라며 “추가 연구를 통해 이 기술이 실제 임상에서 환자들에게 도움이 될 수 있기를 기대한다”고 말했다.

한편, 이번 연구는 이건희 소아암·희귀질환 극복사업 재원으로 수행됐으며, 연구 결과는 ‘Journal of Biomedical Research & Environmental Sciences’ 최신호에 게재됐다.
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