연세대학교 의과대학 용인세브란스병원(병원장 김은경) 안과 지용우 교수, 문채은 박사후연구원 연구팀이 안구의 방수에서 각막내피세포부전을 진단하는 새로운 생체표지자를 발견했다고 26일 밝혔다.

각막내피세포는 수분 균형과 영양 공급을 조절해 각막의 투명도와 시력을 유지하는 데 핵심적인 역할을 한다. 이 세포는 자가 재생 능력이 제한적이기 때문에 손상되어 기능 저하가 일어나면 각막내피세포부전으로 이어져 시력에 심각한 영향을 미칠 수 있어 각막내피세포의 상태를 직접적으로 파악하는 것이 중요하다. 하지만 현재 안과에서 시행하는 검사로는 측정 가능한 세포의 수가 극소수에 불과해 세포 기능을 간접적으로 유추할 수밖에 없다.

이에 연구팀은 각막내피세포가 직접 접촉하고 있는 방수(안구액)를 통해 각막내피세포부전의 진단과 치료에 도움이 되는 새로운 생체표지자(바이오마커)를 찾기 위해 연구를 수행했다.

각막내피세포부전을 진단받고 각막이식 수술을 받게 된 환자의 각막내피조직에 대한 전사체 분석과 방수 샘플에 대한 단백체 분석을 진행한 연구팀은 각막내피세포부전 환자의 각막내피세포와 방수에서 유의하게 변화된 전사체 및 단백체를 분석해 공통적으로 발현한 물질에 주목해 면역반응, 이온 수송 등 세포의 중요한 생물학적 과정과 관련이 있는 35개의 물질을 발견했다.

이어 조금 더 유효한 생체표지자를 추리기 위해 환자의 방수에서 단백체를 분석하는 ‘검증’의 단계를 거쳐 TIMP1, ANGPTL7, FCGBP 등 3개 단백질을 확인했다. 연구팀은 최종적으로 3개 단백질에 대해서는 개별 방수 샘플을 이용해 ‘유효성 확인’의 절차를 시행했다.

이번 연구는 국제학술지 ‘국제분자과학저널(International Journal of Molecular Sciences)’에 최근 게재됐으며, 연구 성과물은 ‘각막내피세포의 기능 부전 진단용 바이오마커’라는 발명 명칭으로 지난 11월 16일 특허 등록을 마쳤다.

지용우 교수는 “이번 연구에서 도출된 생체표지자가 각막내피세포부전의 병리학적 이해를 증진하고 진단, 치료하는 것뿐 아니라 안과 수술에서 발생할 수 있는 합병증을 진단하거나 방지하는 데에도 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.