심혈관 질환의 잠재적 바이오마커, miRNAs

📜오늘 우리가 살펴볼 연구는?

  Zhou, Ss., Jin, Jp., Wang, Jq. et al. miRNAS in cardiovascular diseases: potential biomarkers, therapeutic targets and challenges. Acta Pharmacol Sin39, 1073–1084 (2018)  

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👉🏻 이번 연구의 시작점

심혈관 질환이란 심장과 혈관에 영향을 미치는 질병을 총칭하는 용어입니다.

심부전, 심근경색, 부정맥, 폐동맥 고혈압 등이 이에 해당된답니다.

miRNA를 이용해서 심혈관 진단과 치료에 사용할 수 있답니다!

🔓먼저 miRNA란 무엇일까요?

miRNA는 타겟 유전자에 결합해 발현을 조절하는 역할을 한답니다. 특히 순환 miRNA에 대해 알아볼 거에요.

순환 miRNA는 혈중에 존재하는 작은 RNA 분자입니다. 주로 혈액 내에서 소포체 안에 있기 때문에 높은 분해 저항성을 가지고 있어요. 그렇기에 다양한 진단 바이오마커로도 사용할수 있지 않을까? 하는 관심을 받고 있답니다.👩‍🔬

⚡심부전과 miRNA

심부전이란 구조적, 기능적 이상으로 인해 심장의 기능이 감소해 신체에 필요한 혈액을 잘 공급하지 못해 생기는 질환이에요.

기존에 심부전은 어떻게 진단할까요?

좌심실 박출률이 40% 미만인 경우 좌심실의 수축 기능이 저하됨을 나타내기에 심부전을 진단할 수 있습니다. 그러나 40% 이상인 경우에는 바이오마커인 BNP와 NT-proBNP를 활용합니다.

BNP 즉 B-type natriuretic peptide(BNP)는 좌심실의 심근세포에서 분비되는 호르몬이에요. NT-proBNP는 BNP의 전구체 형태입니다.  이 두 바이오마커로 심실 기능의 이상을 잘 나타낼 수 있습니다. 이 수치들을 통해 심부전의 심각도와 진행상황을 모니터 할 수 있어요.

심부전과 관련된 다양한 miRNA들을 BNP를 같이 사용해서 진단할 경우 더 진단이 명확하다는 것을 확인할 수 있었어요.

⚡급성심근경색과 miRNA

급성 심근경색은 관상동맥이 막혀서 심장근육이 죽어가는 질환이에요

급성심근경색에도 다양한 miRNA들이 연관되어 있답니다.

🔍miR-133이라는 miRNA의 경우 급성 심근경색의 환자들에게서 4.4 배의 높은 수치를 보이며 7일 후 정상 수치로 돌아오는 양상을 보입니다.

🔍miR-499는 급성 심근경색 환자들에게서 현저히 증가하며 심근세포에서만 나타나는 단백질인 cTnL (cardiac troponin I) 과 상관관계를 보입니다. 

🔍miR-208a 수치 또한 cTnL 과 강력한 상관관계를 보이고 이 수치가 증가할 경우 심근경색 후 6개월 내 사망률과 심부전과도 관련이 있다고 합니다. 

그러나 많은 miRNA들이 심장과는 관련 없는 단백질의 발현 조절과 관련있습니다. 그렇기에 급성 심근경색에 특이적이지 않다는 문제를 갖고 있죠.

miR-208의 경우 특이적인 바이오마커로 사용이 가능하나 장기적인 바이오마커로는 사용이 어려워 이 경우에는 다른 바이오마커의 사용을 고려해야 합니다.

⚡부정맥과 miRNA

부정맥이란 빠른 빈맥과 느린 서맥을 총칭하는 용어에요. 부정맥은 심장의 효율성을 저하하고 부담을 주어 심부전으로 이어질 수 있습니다. 다양한 miRNA들이 부정맥과 연관됩니다.

이 중 소아환자의 부정맥과 관련된 miRNA들을 알아볼건데요 그 전에 관련된 질환을 설명해볼게요.

1️⃣상심실성 빈맥이란 심장이 규칙적이지만 매우 빨리 뛰는 상태를 뜻해요.
정상적인 심장 박동은 심장의 SA(Sinoatrial Node)에서 시작하는 반면에 상심실성 빈맥은 심방에서 심장 박동이 시작합니다.

2️⃣심실성 빈맥은 심장 박동이 심실에서 유래하는 심장 박동이에요.
정상 심박수인 분당 60회에서 100회 사이에 비해서 심실성 빈맥은 분당 120회의 심박수라는 높은 수치를 나타냅니다.

🌟상심실성 빈맥 환자의 경우 miR-1의 수치가 낮은 반면에 심실성 빈맥 환자는 높은 miR-133수치를 보입니다

⚡폐동맥 고혈압과 miRNA

폐동맥 고혈압은 심장에서 폐로 들어가는 혈관이 좁아지고 압력이 증가하는 상태를 나타냅니다. 대략 30개의 순환 miRNA가 연관되어 있습니다.🔍

폐동맥 고혈압의 경우 진행속도가 빠르기에 발병 후 수개월 내 사망할 수 있어 조기 진단과 적극적 관리가 매우 중요한 병이랍니다!

⚡치료 표적의 miRNA

특정한 작은 RNA 분자들을 조절하기 위해 설계된 분자 도구인 Anti-miRs나 LNA와 같은 변형된 DNA 조각을 활용한 miRNA 기반 치료법은 급성 심부전증이나 허혈 등 심혈관 관련 질병을 겪은 후 나타나는 심장의 구조 변화에 영향을 줄 수 있고 심장 기능 보존에 도움을 주는 유망한 치료제로서 능력을 보이는 것을 확인할 수 있었어요!

🥹그러나 임상에서 활용하기 위해서는 메커니즘에 대한 더욱 깊은 이해가 필요하며 특정 치료법은 제한된 능력을 가진다는 한계가 있습니다.🥹

🆕앞으로 더 확인해봐야 할 부분들

🥹 miRNA들을 사용하는 데에 아직 해결되지 않은 부분이 남아있어요.

특이도가 떨어지는 문제가 있고 정확한 메커니즘이 파악되지 않은 경우가 많기에 현재 바로 적용하기는 어렵습니다.

또한 특정한 심혈관질환 관련 miRNA 수준 변화에도 상반된 결과가 나올 수 있습니다. 그렇기에 증상 발병 후 상세한 기록을 남기는 것이 필요하고 추가적인 임상 연구가 필요하답니다! 

🖊️작성자: 송채연(areca527@naver.com)

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