HBx 매개 간염에서의 P2X7 수용체의 역할

Abstract

B형 간염을 일으키는 B형 간염 바이러스(Hepatitis B virus)는 여러 경로를 통해 급성 및 만성 간염을 일으키며 그 중 일부 환자군에서 간경변 및 간암으로 진행되는 것이 알려져 있다. B형 간염 바이러스에 감염되었을 때 만들어지는 단백질인 HBx(Hepatitis B virus X protein)는 다양한 단백질들과의 상호작용을 통하여 염증을 일으켜 간 손상을 촉진하며, 이는 염증반응을 일으킨다고 알려져있다. 그러나, 이 과정에서 치료타겟에 관한 연구는 제한적인 실정이다. 본 논문에서는 B형간염이 원인인 인간 간암조직 및 HBx 과발현 마우스(HBx transgenic mouse) 간 조직과 특히 간 실질세포인 hepatocyte에서 P2X7의 발현이 증가되었음에 착안하여 P2X7 수용체 신호가 간에서의 염증 진행과 세포사멸에 미치는 영향을 확인하고자 하였다. HBx 과발현 마우스는 12~15주령 정도부터 간염이 발생되는 것이 알려져 있다. 또한 같은 주령에서 야생형(Wild type, WT)에 비해 HBx 과발현 마우스에게서 P2X7 수용체의 발현이 증가되었음을 확인하였기에 그 역할을 규명하기 위하여 P2X7 길항제를 이용한 투여 모델을 설계하였다. 그 결과, HBx 과발현 마우스 군에서는 야생형에 비하여 염증성 군집(inflammation foci)이 현저히 증가하였고 지방간과 핵의 돌연변이(nuclei pelomorphism)가 관찰되었으며, P2X7 길항제인 LDD1295를 복강투여한 결과 염증성 군집의 억제만이 관찰되었다. 이는 HBx 기원 지방간이나 전암 상태의 진행과는 무관하게 P2X7이 염증반응에 관여한다는 사실을 시사한다. 또한, HBx 과발현 마우스의 간조직에서는 P2X7이 주요한 역할을 하는 것으로 알려져 있는 염증 반응과 관련있는 단백질 염증복합체 (inflammasome) 의 구성요소인 ASC, NLRP3 뿐만 아니라 그 최종산물인 인터류킨-1 베타(IL-1β)의 증가가 확인되었다. 그리고 이 모든 발현의 증가가 P2X7 길항제에 의해 유의적으로 감소하였다. 이를 통해 P2X7 수용체의 억제에 의해 염증이 억제될 수 있음을 확인되었다. Hepatocyte에서 단백질 발현을 확인해본 결과, HBx 과발현 마우스의 간세포에서 대조군에 비해 P2X7의 발현이 증가되어 있음을 확인하였다. 간세포에서의 P2X7과 단백질 염증복합체의 관련성을 규명하기 위하여 P2X7의 리간드로 알려진 ATP 단독 혹은 Toll유사수용체4(Toll-like receptor4, TLR4)의 리간드인 lipopolysaccharide(LPS)와 ATP를 함께 처리했다. 그 결과 HBx 과발현 마우스에서 분리한 간세포(primary hepatocyte)에서 단백질 염증복합체의 구성요소인 NLRP3와 ASC가 HBx 과발현 마우스에서 증가되어 있었지만 배지를 80배 농축한 시료를 활용하여 ELISA 분석 시 인터류킨-1 베타(IL-1β)의 생성 및 분비가 관찰되었으나 실험군과의 유의미한 차이는 없었다. 마우스에서 분리한 간세포에 ATP를 처리한 후 그 배양액을 마우스 monocyte(J774A.1)와 공동배양한 결과 HBx 과발현 간세포의 배양액과 공동배양한 마우스 monocyte에서 NLRP3 inflammasome 경로 구성요소들의 발현이 증가하였으며 그 배양액에서 인터류킨-1 베타의 생성이 증가함을 확인하였다. HBx 과발현 마우스의 간조직에서 증가한 P2X7과 그 하위 신호인 단백질 염증복합체 및 인터류킨-1 베타는 P2X7 길항제에 의하여 억제되며 이는 간세포 단독의 효과가 아닌 간 내에 존재하는 면역 세포인 macrophage(kupffer cell) 등과의 상호작용을 통해 일어나는 것으로 보인다. 상기 연구결과들을 고려 시 본 논문은 P2X7이 HBV 유래 간염의 예방 및 치료를 위한 신규 타겟으로 작용할 수 있음을 제시한다.