결핵(Tuberculosis, TB)은 에이즈, 말라리아와 함께 세계적으로 가장 널리 퍼진 심각한 전염병 중 하나이다. 이 질병으로 거의 20만 명이 사망하고 전 세계 인구의 1/3이 결핵에 감염되어 있어 실로 전 세계가 비상사태라 할 수 있다. 현재까지 결핵에 대해 사용되고 있는 유일한 백신은 1921년에 처음 발견된 BCG 백신이며, 매년 약 1억 2천만 명의 영·유아 및 소아가 예방 접종을 받아 어린이에서 청소년기까지 폐결핵에 대한 보호를 제공받는다. 하지만 성인 폐결핵에 대해서는 효과가 크게 감소하여 완전한 백신으로는 문제점이 있다. 성인에서의 BCG 효능 감소에 대한 요인으로는 면역 기억력 감소, 동시 감염의 존재, 기타 영양 및 유전적 요인 등이 보고되고 있다.

1943년 스트렙토마이신의 발견으로 결핵은 의학적으로 치료 가능한 질병이 되었고, 20세기 내내 발병률이 계속 감소하였다. 그러나 사용되고 있는 약물에 대한 내성을 나타내는 다제내성결핵(multiple drug resistance TB, MDR-TB)과 광범위 내성 결핵(extensively drug-resistant TB, XDR-TB)의 출현으로 인해 결핵 확산이 증가되고 있고, 현재는 사용 가능한 모든 약물에 내성이 있는 내성 결핵도 보고되었다. 다제 및 광범위 내성 결핵에 대한 사례의 증가는 결핵 제어를 더욱 복잡하고 어렵게 만들고, 잠재적으로는 현재의 항결핵제가 더 이상 효과가 없는 시대로 이어질 것을 시사하고 있다. 이는 새로운 항결핵 약물 표적에 대한 다양한 연구를 통해 새롭고 효과적인 약물 표적을 식별하는 것이 시급하다는 것을 보여준다.

결핵의 원인균인 결핵균(Mycobacterium tuberculosis, Mtb)은 숙주 면역 반응의 조절 및 면역 방어 기전의 회피를 통해 숙주 내 생존 및 복제에 유리한 환경을 만드는 여러 전략을 사용하고 개발한다. 결핵균이 대식세포(macrophage)에 의해 식균 되면 대식세포에서의 성공적인 생존과 복제를 위한 효율적인 전략들을 개발하는데 이러한 전략에는 항원 제시(antigen presentation) 회피, 살균 반응 억제, 세포자멸사(apoptosis) 억제, 리소좀(lysosome)과 포식소체(phagosome)의 융합 억제, 병독성(virulence) 단백질 발현 등이 포함되고 이러한 병인 기전을 가진 결핵균은 숙주에서 효과적으로 생존할 수 있다.

결핵에 대한 이상적인 약물 표적은 결핵균이 숙주에서 생존에 필수적인, 결핵균이 만들어내는 병원성이 높고 숙주의 신호를 제어하는 단백질이다. 많은 결핵 단백질은 위에 언급된 결핵균의 병인 기전을 조절하는 데 밀접하게 관련되어 숙주에서 생존에 유리한 환경을 만드는 능력으로 결핵균의 생존을 촉진한다. 따라서 새로운 항결핵제를 합리적으로 개발하기 위해서는 결핵 단백질이 조절하는 숙주-결핵균 상호작용에서 결핵균이 숙주 방어를 우회하고 질병을 일으키는 방법을 이해하는 것이 중요하다. 그렇기에 결핵균의 병인에 관련된 기전을 제공하는 결핵 단백질은 새로운 약물 표적 후보군의 대상이 될 수 있다. 본 연구팀은 결핵균으로부터 분리·동정한 결핵 단백질이 결핵균 감염 시 숙주 유래 인자를 사용하여 결핵균의 생존을 촉진하는 병독성 기전을 규명하는 연구를 수행하고 있다. 이는 결핵 단백질의 잠재적인 약물 표적으로써의 설계를 제공하여 결핵을 치료할 수 있는 새로운 전략을 제시할 수 있을 것으로 기대하고 있다.