연구자들이 알레르기 가려움증의 메커니즘을 규명하고 차단할 수 있음을 보이다

어떤 사람들은 모기에 물리거나 먼지나 꽃가루와 같은 알레르겐에 노출된 후 가렵다고 느끼는 반면, 다른 사람들은 그렇지 않은 이유는 무엇일까요? 새로운 연구는 이러한 차이의 이유를 설명하며 면역세포와 신경세포가 상호작용하여 가려움을 유발하는 경로를 밝히고 있습니다.

하버드 의대의 알레르기 및 면역학 전문가가 이끄는 연구팀은 이 경로를 차단하여 전임상 연구에서 알레르기 치료의 새로운 접근법을 제시했습니다. 연구 결과는 Nature에 발표되었습니다.

“우리의 연구는 알레르겐이 만연한 세상에서 한 사람이 다른 사람보다 알레르기 반응을 더 잘 일으킬 가능성이 있는 이유를 설명합니다.”라고 MGH의 알레르기 및 임상 면역학 부서의 주임 의사인 Caroline Sokol, MD, Ph.D.가 말했습니다.

“알레르겐 반응성을 조절하는 경로를 설정함으로써 우리는 가려움을 포함한 알레르기 반응을 치료하고 예방하는 데 목표로 할 수 있는 새로운 세포 및 분자 회로를 식별했습니다. 우리의 전임상 데이터는 이것이 인간에게도 적용 가능한 접근법일 수 있음을 시사합니다.”

박테리아와 바이러스를 감지하는 것은 면역체계가 병원체를 감지하고 이들에 대한 장기적인 면역 반응을 시작하는 데 중요한 역할을 하는데, 알레르겐에 대한 경우 면역체계는 감각 신경계에 뒷자리를 양보합니다.

이전에 알레르겐에 노출되지 않은 사람들은 그들의 감각 신경이 이러한 알레르겐에 직접 반응하여 가려움증을 유발하고, 지역 면역 세포를 자극하여 알레르기 반응을 시작하게 됩니다. 만성 알레르기가 있는 사람들의 경우, 면역체계가 이러한 감각 신경에 영향을 미쳐 지속적인 가려움을 유발할 수 있습니다.

Sokol과 그의 동료들의 이전 연구는 피부의 감각 신경계—특히 가려움증을 유발하는 신경세포—가 여러 알레르겐과 공유하는 효소 과정인 프로테아제 활성을 가진 알레르겐을 직접 감지함을 보여주었습니다. 일부 사람들이 다른 사람들보다 알레르기 및 만성 가려움증을 더 잘 유발하는 이유에 대해 연구자들은 선천적인 면역세포가 알레르겐 반응성을 위한 감각 신경에서 “임계값”을 설정할 수 있으며, 이러한 세포의 활성화가 알레르기를 유발할 가능성이 있는 사람들을 정의할 수 있다고 가설을 세웠습니다.

연구자들은 관련 메커니즘을 식별하기 위해 다양한 세포 분석 및 유전자 염기 서열 분석을 수행했습니다. 그들은 GD3 세포라 부르는 잘 알려지지 않은 특정 면역세포 유형이 피부에 있는 미생물과 같은 환경 자극에 반응하여 IL-3라는 분자를 생성한다는 것을 발견했습니다.

IL-3는 가려움을 유발하는 감각 신경의 하위 집합에 직접 작용하여 가정 먼지 진드기, 환경 곰팡이, 모기 등에서 나오는 프로테아제 알레르겐의 낮은 수준에 대한 반응성을 준비합니다. IL-3는 가려움을 직접 유발하지 않으면서도 감각 신경이 알레르겐에 더욱 반응하도록 만듭니다. 연구자들은 이 과정이 특정 분자의 생성을 증대시키는 신호 경로를 포함하여 알레르기 반응의 시작으로 이어질 수 있음을 발견했습니다.

그런 다음 그들은 생쥐 모델에서 추가 실험을 수행했으며 IL-3 또는 GD3 세포를 제거하거나 그 하부 신호 경로를 차단하면 생쥐가 알레르겐의 가려움 및 면역 활성화 능력에 저항력을 가지게 된다는 것을 발견했습니다.

생쥐 모델의 면역 세포 유형이 인간과 유사하므로, 저자들은 이러한 발견이 인간 알레르기에서의 경로 역할을 설명할 수 있다고 결론지었습니다.

“우리 데이터는 이 경로가 인간에서도 존재한다고 제안합니다. 이는 IL-3 매개 신호 경로를 표적화함으로써 알레르기를 예방하기 위한 새로운 치료제를 개발할 가능성을 높입니다.”라고 소콜은 말했습니다.

“더 중요하게는 IL-3 매개 회로를 생성하는 GD3 세포를 활성화하는 특정 인자를 파악할 수 있다면, 우리는 이러한 인자에 개입하고 알레르기 감작을 이해할 뿐만 아니라 예방할 수 있을 것입니다.”