AAV-hIL-6 기반 SCI 치료 연구

인터루킨6(IL-6)는 간에서 급성 염증반응을 매개하는 사이토카인이다. IL-6이 수용체 IL-6R에 결합하면 IL-6/IL-6R복합체는 신호변환기 gp130과 결합하여 세포내 신호전달을 시작한다. 가용성형태의 IL-6R(sIL-6R)은 IL-6에 민감한 표적세포를 만든다. 조혈 전구세포(hematopoietic progenitor cells)의 효율적인 확장은 gp130의 자극을 필요로 한다. 그러나 IL-6/sIL-6R의 치료적 사용은 필요한 sIL-6R 단백질의 높은 농도로 인해 방해를 받았다. 이를 해결하기 위하여 Kiel대 Stefan Rose-John 교수팀이 1997년 하이퍼 인터루킨6(Hyper-interleukin-6)을 유전공학으로 만들었다. 천연 사이토 카인과 달리, hIL-6은 GP130에 직접 결합할 수 있어 100~1000배 낮은 농도에서도 활성화된다.


2016년 독일 Bochum대 Dietmar Fischer 교수팀은 마우스 모델에서 AAV-hIL-6이 시신경을 재생시키는 연구결과를 발표하였다. 시신경에서 야누스 키나아제/신호변환기 및 전사3(Janus kinase/signal transducer and activator of transcription 3, JAK/STAT3) 경로의 활성화는 CNS 축삭의 재생을 자극한다. JAK/STAT3 활성화는 CNTF, LIF, IL-6과 같은 IL-6 타입 사이토카인의 전달을 통해 달성된다. 그러나, 신호유도에 필요한 CNS 뉴런에서 사이토카인 특이적 α- 수용체 서브 유닛의 낮고 제한된 발현은 천연 사이토카인의 재생효과를 제한한다. 시각 시스템에서 hIL-6을 사용한 바이러스 보조 유전자 치료는 강력한 시신경 재생을 유도 하였다. 따라서 이 치료는 부상후 시신경 재생을 자극하는 효과적인 방법으로 제시되었다.


2021년에는 마우스 모델에서 AAV-hIL-6이 피질척수 및 골척수섬유의 재생을 촉진하는 연구결과를 발표하였다. 자발적인 미세운동을 제어하는 ​​피질척수관(corticospinal tract, CST)은 재생에 가장 저항력이 있는데, hIL-6가 CST를 재생시켜 기능을 회복시겼다. 이 연구에서 하반신 마비된 동물이 치료 2~3주 후에 걷기 시작하는 것이 가능하여졌다. 따라서 노고-A 접근법과 같이 척수손상치료의 대안으로 AAV-hIL-6이 기대되고 있다.