[뉴 프런티어] 지역별 미세먼지 빅데이터 분석… 호흡기질환 발병 메커니즘 연구

서울대학교 이비인후과연구팀

최근 황사나 미세먼지 등 환경적인 요인에 의해 감기나 비염 환자 발생이 늘고 있다. 환경적 요인에 큰 영향을 받는 알레르기 비염 환자는 매년 증가해 634만 명에 육박하는 것으로 나타났다.

감기나 비염과 같은 상부호흡기질환은 그 중증도가 높지 않지만 질병 이환율(일정기간 내 병에 걸린 환자 수의 특정인구에 대한 비율)이 높고, 취약 환자에게는 중증 질환을 유발하는 촉진제 역할도 해 치사율에 직접적 영향을 주기도 한다.

반면 환경유해인자에 즉각적으로 민감하게 반응하는 특징이 있어 중증질환으로 발전하기 전에 모니터링할 수 있는 좋은 지표인자도 제공한다.

이런 특징에 착안한 서울대(연구책임자 박무균 이비인후과 교수·사진)는 환경부 산하 한국환경산업기술원 생활공감 환경보건기술 개발 사업 수행을 통해 환경유해인자가 상부 호흡기 질환 발생에 미치는 메커니즘 규명과 예방관리 시스템 개발에 나섰다.

먼저 상부호흡기 질환의 임상자료 및 지역별 미세먼지, 기상 자료 등 빅데이터 분석을 통한 질환과의 상관관계를 분석하고 있다. 이를 통해 추정되는 환경유해인자를 선별하고, 이들의 상부 호흡기 질환 발생 메커니즘을 세포 및 동물 모델을 통해 분석한다. 특히 미세먼지에 의한 상부호흡기 질환 악화와 하부호흡기와의 상관관계 분석(장안수 순천향대학교 교수)을 통해 상·하부 호흡기 질환 관련 임상 자료와 유전체, 단백체를 이용한 연구를 하고 있다. 또 기도 염증에 관여하는 세포장벽의 작용기작, 초미세먼지의 장시간 노출로 인한 폐섬유화 및 호흡기 질환 악화, 미세먼지의 노출로 인한 천식 악화 등에 대한 연구도 진행 중이다.

이뿐만 아니라 연구실은 실생활 중 환경유해인자의 노출 정도를 파악(순천향대학교 공기오염 연구실)하고, 그로 인한 건강 영향을 확인하기 위해 산업단지 지역인 광양에서 상부호흡기 질환 여부에 따른 대상자 가정의 실내외 및 개인노출 환경 중 미세먼지, 중금속 등을 측정하고 생체시료를 수집·분석하고 있다.

연구실은 환경유해인자 중 미세먼지 자극에 의한 상부호흡기 특이 유전자 발현의 경로(pathway)를 세포 및 동물 모델에서 발굴하는 데 성공했다. 최종적으로 생체 시료에서 검증과정을 통해 예방 및 진단용 분석 키트(서영록 동국대학교 교수)를 구현할 계획이다.

박무균 교수는 “최근 중국발 미세먼지로 호흡기 질환을 호소하는 환자들이 급증하고 있는 상황에서 질병 유발 메커니즘과 예방관리 시스템 개발은 필수적”이라고 강조하며 “국민들의 건강한 삶 영위를 위해 더욱 노력해 나갈 것”이라고 밝혔다.