‘말초동맥질환’은 심장에서 말초 혈관으로 가는 동맥이 좁아지거나 막히면서 생기는 대표 질환이다. 주로 다리 동맥에서 많이 발생한다. 주요 원인은 혈관 벽에 콜레스테롤 침착물인 죽상반이 쌓여 동맥이 좁아지거나 막히면서 말초로 흐르는 혈액의 양이 줄어드는 죽상경화증이다.

말초동맥질환은 생활습관 교정과 운동요법‧약물치료로 호전되지 않는다. 막힌 혈관을 다시 뚫기 위해 ‘경피적 혈관 중재 시술’이나 ‘수술적 우회로술’을 한다. 하지만 치료가 성공해도 일정 시간이 지나면 치료 부위가 좁아지거나 다시 막힌다. 혈관에서 새로운 세포들이 자라나는 ‘신생내막증식증’ 때문이다.

가천대길병원 혈관외과 고대식 교수 연구팀은 말초동맥질환 치료 후 회복에 걸림돌이 되는 주요 원인인 신생내막 증식증 억제를 위한 유전자 ‘PCK2’를 유전자DB와 마우스 및 세포증식 실험을 통해 발굴‧검증했다고 11일 밝혔다.

연구팀은 낮은 개존율 극복을 위해 기존 ‘혈관 평활근 세포 증식’에 초점이 맞춰진 연구에서 벗어나 새로운 접근방법을 시도했다. 기존 ‘가설 기반 접근법’(hypothesis-driven approach)이 아닌 ‘가설 없는 접근법’(hypothesis-free approach)으로 중요 유전자 발굴에 나섰다.

연구팀은 이를 위해 말초혈관 죽상반의 유전체 발현 정보(mRNA expression)를 담고 있는 4개의 방대한 데이터베이스를 생물정보학 기법을 이용해 분석했다. 분석 과정 가운데 ‘PCK2’(Phosphoenolpyruvate carboxykinase 2)라는 후보 유전자 발굴에 성공했다. 이후 실험용 마우스를 이용한 세포증식 실험을 통해 유전자 기능을 검증했다.

또 연구팀은 ‘PCK2’가 ‘혈관평활근세포증식’에 관여하는 신호전달 기전(Akt2,3/Fox1,3/PCK2)도 규명했다. 이는 ‘PCK2’ 발현을 인위적으로 증가시키거나 억제한 후 ‘RNA sequencing’을 통해 이뤄졌다.

가천대길병원 혈관외과 고대식 교수는 “PCK2를 유전적으로 발현이 억제된 마우스의 대퇴동맥에서 와이어 손상을 줬을 때 유의미하게 혈관평활근 세포 증식이 억제됨을 확인했다”며 “신생내막 증식증 치료에 PCK2 억제 치료의 가능성을 알아볼 수 있었다”고 말했다.

이번 연구 결과를 담은 논문은 ‘Role of PCK2 in the proliferation of vascular smooth muscle cell in neointimal hyperplasia’을 제목으로 <International Journal of Biological Science>에 실렸다.