면역 폭풍으로 인한 간 손상까지 예측하는 3D 인공 간 모델

이 연구의 기술적 깊이는 세 가지 핵심 메커니즘을 하나의 통합 모델에서 성공적으로 구현하고 분석했다는 데 있습니다.

1. 면역-간 상호작용을 통한 폭발적 염증 증폭
   이 모델의 가장 큰 성과는 면역세포와 간세포 및 혈관세포를 함께 배양했을 때, 각각을 따로 배양했을 때보다 훨씬 강력한 염증 반응이 나타남을 증명한 것입니다. 면역세포에서 분비된 사이토카인은 간세포를 자극하고, 자극받은 간세포 역시 염증 신호를 분비하며 서로 악영향을 주고받는 '염증 증폭 고리'를 형성했습니다. 그 결과, 대표적인 염증성 사이토카인인 IL-6 수치가 2359 pg/mL라는 임상적 CRS에 준하는 수준까지 폭증했습니다. 이는 면역 부작용이 단순히 면역계만의 문제가 아니라, 표적 장기와의 상호작용 속에서 기하급수적으로 악화된다는 사실을 명확히 보여줍니다.

2. 사이토카인 폭풍에 의한 간 대사 기능 억제 메커니즘 규명
   연구진은 RNA 시퀀싱 분석을 통해 사이토카인 폭풍이 어떻게 간 기능을 멈추게 하는지 분자 수준에서 밝혔습니다. 과도한 염증 신호는 간세포의 유전자 발현을 직접적으로 교란시켰습니다. 이로 인해 약물 대사를 담당하는 핵심 효소군인 CYP450 유전자들과, 약물 배출에 관여하는 수송체 유전자들의 발현이 동시에 억제되었습니다. 실제 실험에서도 CYP450의 활성이 60%나 감소한 것이 확인되어, 유전자 수준의 변화가 실제 기능 저하로 이어짐을 입증했습니다. 이는 면역 반응이 간의 핵심 대사 경로를 직접적으로 차단하여 독성을 유발한다는 구체적인 메커니즘을 제시한 것입니다.

3. 면역세포 변화의 정밀 분석
   단순히 사이토카인 양을 측정하는 것을 넘어, 연구진은 유세포 분석을 통해 면역세포 집단 내부의 질적 변화를 추적했습니다. 면역 자극 후, 염증 반응을 조절하고 순찰하는 역할을 하던 단핵구의 비율은 3.65%로 급격히 감소했습니다. 반면, 이 단핵구들이 강력한 염증 유발 세포인 M1 대식세포로 분화하면서 그 비율이 49.32%까지 치솟았습니다. 이처럼 '평화유지군'이 '공격부대'로 바뀌는 현상을 직접 관찰함으로써, CRS가 악화되는 핵심 동력을 세포 수준에서 규명했습니다. 이 정밀한 분석은 기존 모델에서는 불가능했던 깊이 있는 통찰을 제공합니다.