[팜뉴스=우정민 기자] 호산구 생존을 돕는 염증 신호물질 IL-5를 차단해 천식을 조절하는 메폴리주맙(Mepolizumab)이 일부 소아 환자에게서는 충분한 효과를 내지 못한다는 연구 결과가 나왔다. 호산구 중심의 염증 반응은 억제됐지만, 상피세포와 대식세포 등 다른 경로를 통한 염증 반응이 여전히 남아 있는 것으로 확인됐다.

제2형 염증은 호산구와 Th2 세포, 인터루킨-4, 5, 13이 관여하는 면역 반응으로, 소아 천식의 주요 원인 가운데 하나로 알려져 있다. 이를 억제하는 생물학적 치료는 급성 악화를 줄이는 데 일정한 효과를 보여왔지만, 일부 환자에게서는 여전히 악화가 반복된다. 메폴리주맙은 IL-5를 차단해 호산구 수치를 낮추는 데 사용된다. 글락소스미스클라인(GSK)이 개발한 ‘누칼라(Nucala)’라는 이름의 이 약물은 인간화 단일클론 항체로, 4주 간격으로 피하 주사 형태로 투여된다.

이 연구결과는 14일 의학 학술지 JAMA Pediatrics에 실렸다. 연구팀은 호산구성 천식을 진단받은 아동 290명 중 급성 호흡기 증상이 나타난 108명을 선별해, 비강에서 채취한 샘플을 바탕으로 유전자 발현 양상을 정밀 분석했다. 이들은 1년 동안 4주 간격으로 메폴리주맙 또는 위약을 투여받았으며, 총 176건의 급성 질환 시기에 수집된 자료를 통해 염증 반응의 분자적 특성을 비교했다.

분석 결과, 메폴리주맙을 투여받은 아동들 중 일부는 여전히 악화를 겪었다. 이들의 경우, 호산구를 매개로 한 염증 반응은 크게 억제됐지만, 상피세포와 대식세포가 관여하는 또 다른 염증 경로는 오히려 활발해진 것으로 나타났다. 이는 기존 치료가 차단하지 못하는 또 다른 염증 반응이 작용하고 있음을 시사한다. 특히 메폴리주맙 투여 후에도 호산구와 Th2 세포가 중심이 되는 면역 반응이 지속적으로 높게 나타난 경우는 극히 제한적이었다.

위약을 투여한 아이들에서는 예상대로 호산구와 Th2 세포가 중심이 되는 면역 반응이 뚜렷하게 나타났으며, 이와 함께 지방산 대사, 세포 내 전달 신호, 점액 분비 등 여러 염증 경로가 함께 작동하는 양상을 보였다. 메폴리주맙 투여군에서도 악화 시 점액 과분비와 세포 스트레스 반응이 두드러졌는데, 이는 IL-5 억제로는 조절되지 않는 또 다른 염증 반응이 작용하고 있음을 보여준다.

또 하나 주목할 부분은 바이러스 감염 여부에 따른 염증 반응의 차이다. 메폴리주맙을 맞은 아이들 중 바이러스 양성 상태에서 악화를 겪은 경우, 대식세포의 화학 유인 및 세포 독성과 관련된 유전자들이 눈에 띄게 활성화됐다. 반면, 바이러스가 검출되지 않은 악화에서는 상피세포 기능, 섬모 운동, 세포외 기질 반응 등 구조적 방어 기전에 속하는 유전자가 더 많이 발현됐다. 이 비바이러스성 악화에서만 호산구와 Th2 세포가 중심이 되는 면역 반응이 다시 상승하는 양상도 포착됐다.

분석을 통해 서로 다른 세 가지 유형의 염증 반응이 구별돼 나타났다. 상피세포와 기도 구조 변화에 따른 염증, 대식세포와 항원 제시 세포가 중심이 되는 면역 반응, 그리고 호산구와 제2형 염증 및 지방산 대사 관련 경로가 각각 뚜렷한 양상을 보였다. 이 세 가지 염증 반응은 천식이 사람마다 다른 양상으로 악화되는 이유를 설명하는 중요한 단서가 된다.

이번 연구는 천식 악화가 단일 염증 경로에만 의존하지 않고, 다양한 면역 반응이 복합적으로 작용할 수 있음을 보여준다. 제2형 염증이 억제되더라도 상피세포 기능 저하, 점액 분비 증가, 대식세포 활성화 등 다른 경로를 통해 악화가 지속될 수 있다는 점이 확인됐다. 또한 바이러스 감염의 유무에 따라 염증 반응 양상이 달라지는 점도 뚜렷하게 나타났다. 이러한 결과는 소아 천식 치료에서 다각적인 면역 반응을 고려한 접근이 필요하다는 근거를 제시한다.

출처: Matthew C. Altman, MD et al., “Inflammatory Pathways in Residual Asthma Exacerbations Among Mepolizumab-Treated Urban Children A Secondary Analysis of a Randomized Clinical Trial”, JAMA Pediatrics (2025). doi:10.1001/jamapediatrics.2025.2044