보라매병원-서울의대, 간질환 맞춤치료 새 이정표…단일세포 유전자 분석으로 MASLD 원인 규명

서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원(병원장 이재협)은 서울대학교 의과대학 최무림 교수, 보라매병원 소화기내과 김원 교수, 삼성서울병원 홍성은 박사와 함께 대사이상 지방간질환(MASLD)의 병리 기전을 단일세포 수준에서 규명하는 연구를 성공적으로 수행했다고 밝혔다.

MASLD는 비만, 당뇨 등 대사 이상과 밀접한 관련이 있는 대표적인 만성 간질환으로, 전 세계 성인 약 25%가 앓고 있을 만큼 흔하다. 그러나 초기 자각 증상이 없어 진단이 늦고, 질환이 진행되면 간염, 간경변, 간암뿐 아니라 심혈관 질환으로도 이어질 수 있어 정밀한 진단과 치료가 필수적이다. 특히 환자 개개인에 따라 질환의 진행 양상과 치료 반응이 달라, 맞춤형 접근의 필요성이 커지고 있다.

연구팀은 MASLD 환자 30명과 건강한 대조군 24명의 간 조직을 단일세포 RNA 분석 기술로 정밀 분석해 총 24만 개 이상의 간세포 데이터를 확보했다. 이를 통해 약 3,500개의 유전자 발현 조절 변이(eQTL)를 확인했고, 이 가운데 세포 상태에 따라 유전자 조절 방식이 달라지는 ‘상호작용형 eQTL(interacting-eQTL)’도 다수 발견되었다. 특히 약 600개의 환자 맞춤형 유전자 조절 모듈이 도출되었으며, 이는 향후 MASLD의 정밀진단과 개인 맞춤형 치료 타겟 발굴에 중요한 기반이 될 것으로 기대된다.

이번 연구에서 핵심적으로 밝혀진 메커니즘 중 하나는, 특정 유전형(rs13395911)을 지닌 환자에서 FOXO1 전사인자가 EFHD1 유전자 발현을 조절하면서 질환이 악화되는 경로이다. 간세포의 대사 기능 저하와 지방 축적에 관여하는 이 조절 축은, 간세포 상태가 악화될수록 유전자 조절 기능이 무너지는 양상을 보여주었다. 해당 경로는 간 오가노이드 실험 및 세포 모델을 통해 실험적으로 입증되기도 했다.

서울의대 최무림 교수는 “기술 발전으로 현실의 복잡한 생물학적 상황을 환자 수준에서 실험적으로 재현할 수 있게 됐다”며, “이번 연구는 MASLD라는 복합 만성질환의 맞춤형 치료 타겟을 실질적으로 제시한 성과”라고 평가했다.

보라매병원 김원 교수는 “현장에서 늘 느끼는 환자 간 치료 반응 차이를 설명할 수 있는 유전-세포 기반의 실마리를 찾은 데 의미가 크다”며, “유전자 정보 기반의 진단 및 약물 반응 예측 시스템 개발로 이어질 수 있을 것”이라 말했다.

삼성서울병원 홍성은 박사는 “희귀질환뿐 아니라 MASLD 같은 흔한 만성질환에서도 유전학 기반 맞춤 치료 가능성을 보여줬다는 점에서 정밀의료의 확장 가능성을 입증한 연구”라고 강조했다.

이번 연구는 한국연구재단과 보건산업진흥원의 지원으로 진행됐으며, 향후 고혈압, 당뇨병, 치매 등 다양한 만성질환에 적용 가능한 정밀의료 분석 플랫폼 개발의 기반이 될 것으로 평가받고 있다. 이번 성과는 세계적인 유전학 저널 ‘Nature Genetics’ 6월호에 게재되었다.