약물로 인한 피부 발진의 메커니즘 연구

약물은 종종 환자의 상태를 회복하거나 개선하는 데 도움이 되지만, 전 세계 수백만 명의 사람들이 매년 약물에 대한 예측할 수 없는 독성 반응으로 고통 받고 있습니다. 특히 피부가 붉어지고 수포가 생기고 가려움증과 같은 증상을 보이는 약물 발진이 매우 흔합니다.

심각한 약물 발진은 생명을 위협할 수 있으며 효과가 오래 지속될 수 있습니다. 따라서 약물 발진이 어떻게, 왜 발생하는지 이해하는 것은 의학 연구의 중요한 영역입니다.

이를 위해 이전 연구에서는 특정 유전자의 특정 변이를 약물 방출의 잠재적인 원인 물질로 식별했습니다. 과학자들은 면역 체계에서 중요한 역할을 하는 백혈구 표면에 발현되는 단백질인 인간 백혈구 항원(HLA)을 코딩하는 유전자가 약물 발진에 관여한다고 믿고 있습니다. 그러나 현재 이론으로는 HLA 관련 약물 발진이 일반적으로 신체 전체의 여러 기관이 아닌 피부에 나타나는 이유를 설명할 수 없습니다.

이러한 지식 격차를 해소하기 위해 치바 대학 의약학 대학원의 아오키 시게키, 이토 고세이, 카자오카 아키라 교수로 구성된 연구팀은 HLA와 약물 방출 사이의 관계에 대한 심층적인 연구를 수행했습니다. 그들의 결과는 PNAS Nexus에 게시되었습니다.

연구원들은 먼저 피부에서 발견되는 주요 세포 유형인 쥐 각질형성세포에 대한 일련의 실험을 수행했습니다. 이러한 각질형성세포는 HLA-B57:01이라는 HLA 유전자의 특정 변종을 발현하도록 변형되었으며, 이는 항바이러스 약물인 아바카비르에 특이적으로 결합합니다. 그런 다음 그들은 아바카비르에 노출된 HLA-B57:01을 발현하는 유전자 조작 쥐에서 이러한 결과를 확인했습니다.

연구원들은 HLA-B*57:01을 발현하고 아바카비르에 노출된 케라티노사이트가 세포질로 칼슘의 즉각적인 방출 및 열충격 단백질 70(HSP70)의 발현 증가와 같은 소포체(ER) 스트레스 반응을 나타냈다는 사실을 발견했습니다. 그들은 또한 사이토카인 생산과 면역 세포의 이동이 증가하는 것을 관찰했습니다. 아바카비르에 노출되면 응급실에서 HLA의 잘못된 접힘이 발생하여 응급실 스트레스가 발생했습니다.

또한 연구자들은 4-페닐부티레이트(4-PB)를 사용하면 ER 스트레스를 줄일 수 있다는 사실을 발견했습니다. 이러한 스트레스를 제거함으로써 심각한 약물 발진 증상의 발병을 억제할 수 있었습니다. 이 새로운 지식은 약물 발진에 대한 혁신적인 치료 옵션의 기초를 제공할 수 있습니다.

그런데 이 새로운 정보는 HLA에 대해 이미 알려진 정보와 어떻게 대조되나요?

"HLA 분자는 우리 면역 체계의 필수 구성 요소로, 일반적으로 백혈구에 외부 항원을 제시하며, 백혈구는 이러한 항원을 자기 또는 비자기로 평가합니다. 이렇게 확립된 역할에서 HLA는 일반적으로 작은 역할을 합니다."라고 Dr..아오키.

"그러나 우리의 연구는 피부 세포에서 HLA 분자의 새로운 기능을 강조합니다. 각질세포의 특정 HLA 유전자형이 특정 약물을 이물질로 인식하여 소포체 스트레스 반응을 일으킬 수 있다는 사실을 발견했습니다."

종합적으로 볼 때, 이 연구 결과는 피부 세포의 잠재적인 위협을 감지하고 대응하는 데 있어 HLA 단백질의 새로운 역할을 보여줍니다. 따라서 이들의 기능은 면역체계에 항원을 단순히 제시하는 것 이상으로 확장될 수 있습니다. 또한 유전자 검사를 통해 개인의 HLA 변이를 판별할 수 있다는 점에서 본 연구는 심각한 약물이상반응에 대한 예방조치 및 진단법 개발에 도움이 될 수 있습니다.

아오키 박사에 따르면 이는 의학계의 현재 방향 및 추세와 일치합니다. "10년 안에 우리는 개인 게놈을 기반으로 한 맞춤 의학이 표준 관행이 되는 '전체 게놈' 시대로 진입할 것으로 예상합니다."라고 그는 말했습니다.

"이번 연구 결과를 바탕으로 HLA 의존성 약물이상반응 기전을 종합적으로 이해하면 환자들이 부작용으로 인한 불필요한 고통을 피하면서 안전한 의료가 가능해질 것이라고 믿습니다."

전반적으로 이 분야에 대한 향후 연구를 통해 약물 발진 발생을 최소화하고 잠재적으로 치명적인 약물 부작용으로부터 사람들을 구할 수 있습니다.