PBMC-derived TBX21/GATA3 and RORC2/FOXP3 expression ratios are associated with thyroid autoantibody positivity in adults with type 1 diabetes: an exploratory cross-sectional study
제1형 당뇨병 성인을 대상으로 한 탐색적 단면 연구에서, PBMC 유래 TBX21/GATA3 및 RORC2/FOXP3 발현 비율은 해당 순환 CD4+ 세포 표현형과 이들 전사체 비율 사이의 일치성 결여에도 불구하고 갑상선 자가항체 양성과 유의미한 연관성을 보였다.
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인간의 면역 체계는 박테리아나 바이러스와 같은 침입자로부터 몸을 보호하기 위해 설계된 거대하고 복잡한 네트워크입니다. 하지만 때때로 이 방어 체계가 혼란을 겪어 신체의 건강한 조직을 공격하기 시작하는데, 이를 자가면역이라는 상태라고 합니다. 이런 일이 췌장에서 발생하면 인슐로를 생성하는 세포들을 파괴하여 제1형 당뇨병을 유발합니다. 이처럼 혼란에 빠진 면역 체계는 종종 다른 장기들도 공격하곤 하는데, 갑상선이 빈번한 희생양입니다. 목에 위치한 작은 나비 모양의 기관인 갑상선은 신체가 에너지를 사용하는 방식을 조절합니다. 면역 체계가 갑상선을 공격할 때, 우리 몸은 갑상선 기능이 제대로 멈추기 전에도 문제의 경고 신호 역할을 하는 특정 단백질인 항체를 생성합니다. 과학자들은 이러한 공격을 담당하는 세포들, 특히 T세포라고 불리는 일종의 백혈구가 제1형 당뇨병과 갑상선 문제를 동시에 가진 사람들에게서 다르게 작용할 수 있다고 오랫동안 의심해 왔습니다. 이 T세포들은 서로 다른 종류의 병사들로 생각할 수 있는데, 어떤 세포는 공격하도록 설계되었고 다른 세포는 평화를 유지하도록 설계되었습니다. 이러한 공격적인 힘과 평화 유지군 사이의 균형은 세포 내부의 내부 스위치, 즉 유전적 지시사항에 의해 조절됩니다.
중국의 한 연구팀은 최근 제1형 당뇨병 환자들을 대상으로 이 균형을 조사하기 위해 연구를 시작했습니다. 그들은 환자들의 면역 세포 속에 있는 지시사항이 건강한 사람들과 다른지, 그리고 그러한 차이가 갑상선 항체의 존재와 연관되어 있는지 알아보고 싶었습니다. 이를 위해 과학자들은 제1형 당뇨병 성인 53명과 연령 및 성별이 유사한 건강한 자원봉사자 50명으로부터 혈액 샘액을 채취했습니다. 이 샘플들을 통해 과학자들은 두 가지 뚜렷한 유형의 테스트를 수행했습니다. 첫째, 현미경으로 면역 세포를 직접 관찰하여 얼마나 많은 세포가 '공격 모드'인지 혹은 '평화 유지 모드'인지를 측정했습니다. 둘째, 혈액 세포 내부의 유전적 메시지를 분석하여 어떤 내부 스위치들이 켜지거나 꺼져 있는지를 확인했습니다. 그들은 특정 스위치 쌍에 집중했는데, 하나는 공격적인 힘과 진정시키는 힘 사이의 균형을 조절하는 쌍이었고, 다른 하나는 다른 일련의 면역 반응을 조절하는 쌍이었습니다.
연구 결과, 제1형 당뇨병 환자들은 건강한 자원봉사자들과 비교했을 때 다른 면역 지형을 가지고 있다는 것이 밝혀졌습니다. 환자들은 공격적인 상태의 면역 세포 비율이 더 높았고, 진정시키고 조절하는 상태의 세포는 더 적었습니다. 혈액 세포 내부의 유전적 메시지를 살펴보았을 때도 이와 일치하는 패턴이 나타났습니다. 즉, 공격적인 스위치를 위한 지시사항은 더 활성화되어 있었고, 진정시키는 스위치를 위한 지시사항은 덜 활성화되어 있었습니다. 이는 환자들의 면역 체계가 실제로 공격적인 방향으로 치우쳐 있음을 확인시켜 주었습니다. 그러나 과학자들이 특정 세포의 수와 혈액 내부의 유전적 메시지를 직접 연결하려고 시도했을 때, 그 연결 고리는 놀라울 정도로 약했습니다. 공격적인 세포의 수가 공격적인 유전적 메시지의 수준을 안정적으로 예측하지 못했으며, 진정시키는 세포에 대해서도 마찬가지였습니다. 이는 세포를 관찰하는 것과 그들의 유전적 메시지를 관찰하는 것이 면역 체계의 활동에 대해 서로 대체될 수 없는 두 가지 서로 다른 관점을 제공한다는 것을 시사합니다.
가장 중요한 발견은 연구진이 오직 당뇨병 환자들에게만 초점을 맞추어, 이러한 면역 패턴이 갑상선 항체의 존재와 연결되어 있는지 질문했을 때 나타났습니다. 그들은 강력한 연관성을 발견했습니다. 혈중에 갑상선 항체를 가진 성인들은 항체가 없는 사람들에 비해 훨씬 높은 공격 대 진정 유전 지시사항 비율을 보였습니다. 구체적으로, T-박스 전사 인자(T-box transcription factor)와 GATA 결합 단백질(GATA-binding protein)의 비율, 그리고 RAR 관련 오르판 수용체(RAR-related orphan receptor)와 폭크헤드 박스 단백질(forkhead box protein)의 비율이 모두 항체 양성 그룹에서 유의미하게 높았습니다. 더 쉽게 말하자면, 이 환자들의 면역 세포 유전 프로필은 갑상선 자가면역의 존재를 나타내는 명확한 표식(marker)이었습니다. 이 비율이 높을수록 환자가 항체를 가질 가능성이 높았고, 항체의 수치도 더 높았습니다.
그럼에도 불구하고 저자들은 자신들의 연구 결과가 무엇을 증명하지 않는지에 대해 주의 깊게 설명합니다. 이 연구는 특정 시점의 스냅샷이기 때문에, 이러한 유전적 변화가 항체의 출현을 유발했다거나 향후 갑상선 질환을 일으킬 사람을 예측할 수 있다고 말할 수 없습니다. 또한 이 연구는 이러한 유전적 비율이 갑상선 건강에 대한 현재의 의료 검사를 대체할 수 있다는 것을 보여주지도 않았습니다. 연구진은 자신들의 작업이 새로운 방식으로 면역 체계를 바라볼 수 있는 가능성을 제시하는 가설 생성 단계임을 강조합니다. 그들은 세포 수와 유전적 메시지 사이의 연결이 동일한 것으로 취급하기에는 충분히 강하지 않았다는 점과, 연구 집단의 규모가 작아 이 결과가 다른 인구 집단에서도 더 큰 규모의 연구를 통해 확인되어야 한다는 점을 언급했습니다. 현재로서는 이 연구가 제1형 당뇨병 성인의 면역 환경에 대한 더 명확한 그림을 제공하며, 혈액 세포 내의 유전적 지시사항이 갑상선 항체의 존재와 밀접하게 연관되어 있음을 보여주고 있습니다. 비록 세포와 그 메시지 사이의 정확한 관계는 여전히 복잡할지라도 말입니다.
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