면역유전학 실험실(이원용 교수님)

인체의 면역계는 외부의 감염체로부터 스스로를 보호하는 기능을 담당하는 중요한 시스템입니다. 이 시스템에 오류가 생기게 되면 면역계의 기능이 극도로 떨어져서 감염에 취약해지거나, 반대로 아무런 감염이 없이도 통제되지 않는 면역반응이 일어나면서 인체에 해를 입힐 수도 있습니다.
어떤 사람들은 부모로부터 유전적 변이를 물려 받거나 발생 과정에서 우연히 생기는 변이들로 인해서 유전체 수준에서 면역 시스템에 오류를 지닌 채 태어나기도 합니다. 하나의 유전자 안에서 단 하나의 아미노산이 바뀌기만 해도 단백질의 기능이 달라지며 심각한 면역 질환을 일으킬 수 있는데, 이렇게 나타나는 다양한 유전 질환들을 통틀어 선천성 면역 오류(Inborn Errors of Immunity, IEI)라고 부릅니다.
면역유전학 연구실은 면역계의 유전적인 오류로 인해 발생하는 다양한 IEI를 연구합니다. 새로운 IEI 질환을 발굴하고, 질환의 기저에 숨어있는 메커니즘을 규명하고, 그 치료법을 탐색하는 연구를 진행하고 있습니다. 그 중에서도 내재면역계의 오류로 인해 생겨나는 자가염증질환(Autoinflammatory Disease, AID)을 중점적으로 연구하고 있습니다.

선천성 면역 오류와 자가염증질환
IEI는 1980년대 처음 보고된 이래로 계속해서 새로운 질환이 발견되었습니다. 2024년까지 총 508개의 유전자에서 IEI를 일으킬 수 있는 변이들을 찾아냈습니다. 하나하나의 변이와 질환은 희귀하지만, IEI 전체를 놓고 본다면 미국에서만 발병률이 인구 1만명 중 6명 정도로 집계되었고, 아직 진단받지 못한 환자들을 감안한다면 인구 500명에서 1000명 중 한 명은 IEI를 가졌을 것이라 예상하고 있을 정도로 규모가 큰 질환군입니다. 자가염증질환은 IEI의 한 종류로, 변이로 인해 감염 없이도 내재면역계가 활성화되면서 조절되지 않는 염증반응이 발생하는 질환입니다. 환자들은 주기적으로 열이 오르내리고, 피로하고, 피부와 관절의 염증과 통증으로 인해 일생에 거쳐 고통받습니다.
면역유전질환에 대한 연구는 환자의 치료라는 궁극적인 목표 외에도, 인간의 면역계를 직접 연구할 수 있는 기회가 되기도 합니다. 특히 인간과 모델 동물 사이에 다른 점이 많아서 동물을 사용한 연구가 어려운 인간의 내재면역계를 연구할 때, 자가염증질환에서 찾아내는 유전적 변이는 인간의 내재면역계가 어떠한 유전자와 단백질에 의해 조절받는가를 알아내는 중요한 단서가 됩니다.