전임상 웹사이트임상 웹사이트
home
separator미세아교세포, 성상세포 및 신경퇴행성 질환 연구 프로젝트
separatorNF-κB(핵인자 카파 B)란 무엇인가?

NF-κB(핵인자 카파 B)란 무엇인가?

NF-κB 개요: 염증 및 질환(신경계 장애 포함)에서의 역할과 NF-κB 표적 치료 전략을 중심으로

연락 주세요
최종 업데이트: 2025년 9월 30일
저자: Rafael Pérez-Medina-Carballo, M.D., Ph.D., Alexa Brown, Ph.D., and Barry J. Bedell, M.D., Ph.D.

이 자료는 다음을 설명합니다:

NF-κB의 역할은 무엇인가?

NF-κB(활성화된 B 세포의 핵인자 카파-경쇄 증강인자)는 전사 인자로 기능하는 단백질 군으로 정의되며, 다음과 같은 다양한 세포 기능과 관련된 유전자 발현 조절에 핵심적인 역할을 합니다:

NF-κB 전사 인자 가족에는 NF-κB1(p105/p50), NF-κB2(p100/p52), RELA(p65), RELB 및 c-REL이 포함됩니다(Barnabei, 2021; Capece, 2022; Guo, 2024). NF-κB는 관련된 면역 세포의 유형에 따라 다양한 역할을 수행합니다 (Zinatizadeh, 2021; Anilkumar, 2024; Guo, 2024):

NF-κB 신호 전달 경로

  • 일반적으로 NF-κB는 IκB(p100, p105, IκBα 및 IκBβ 포함)라는 억제 단백질에 결합하여 세포질에서 비활성 상태를 유지합니다.
  • I-kappaB 키나아제(IKK) 패밀리는 NF-κB를 활성화하고, 활성화된 NF-κB는 핵으로 이동하여 유전자 발현을 촉진합니다.

두 가지 주요 신호 전달 경로가 있습니다:

  1. 정규 경로(Oeckinghaus, 2009; Liu, 2017; Capece, 2022)
    1. 활성화는 사이토카인(예: TNFα, IL-1β), 세균 및 바이러스 생성물, 활성산소종 (ROS), 방사선 등 염증 유발 신호를 통해 발생합니다. 주요 관련 수용체로는 인터루킨-1 수용체(IL-1R), 톨 유사 수용체(TLR), TNF 수용체(TNFR), T 세포 수용체(TCR), B 세포 수용체(BCR) 등이 있습니다.
    2. 각 신호는 서로 다른 종양괴사인자 수용체 관련 인자(TRAF)를 통해 IKK 복합체를 활성화하는 고유한 메커니즘을 가지고 있습니다.
    3. 전체적으로, 이 캐스케이드는 변형 성장 인자-β-활성화 키나아제 1(TAK1)을 활성화하고, 이는 차례로 IKK 복합체(IKKα 및 IKKβ)와 관련 키나아제인 NEMO(IKKγ라고도 함)를 활성화합니다.
    4. 활성화된 IKK는 IκB(주로 IκBα)를 인산화하여 NF-κB가 핵으로 이동할 수 있게 합니다.
    5. 핵 내에서 NF-κB 이량체는 다음과 같은 유전자 전사를 촉진하는 κB DNA 서열에 결합합니다:
  • IL-1β, IL-6, TNF-α와 같은 전염증성 사이토카인을 생성하여 염증 반응을 더욱 증폭시킵니다.
  • 다른 면역 세포를 유인하는 케모카인.
  • 염증 조직으로 백혈구를 유인하는 접착 분자.
  • COX-2 및 iNOS와 같은 기타 염증 매개체.
  1. 비정형 경로 (Lawrence, 2009; Oeckinghaus, 2009; Liu, 2017)
    1. 이 경로의 활성화는 정형 경로보다 느립니다.
    2. TNF 슈퍼 패밀리의 특정 수용체는 B 림프구 활성화 인자 수용체(BAFF-R), CD40, 림프톡신 β 수용체(LTβR) 및 NF-κB의 수용체 활성화 인자(RANK)를 포함하여 이 경로를 유발합니다.
    3. 이러한 수용체의 활성화는 다양한 유형의 TRAF 구성원을 모집하여 NF-κB 유도 키나아제(NIK)를 활성화합니다.
    4. NIK의 후속 활성화는 IKKα 동종 이합체의 인산화를 유도합니다.
    5. NIK와 IKKα는 p100(NF-κB2 전구체 단백질)을 인산화하여 p52로 알려진 활성 형태로 변환합니다.
    6. P52는 p52/RelB 이량체를 형성하고 핵으로 이동하여 유전자 전사를 촉진하고, 면역 세포의 생존, T 및 B 세포의 통신, 발달 및 성숙을 조절합니다.

많은 신호 전달 분자들이 정형 및 비정형 경로 모두에서 활성화되기 때문에, PI3K/AKT, MAPK, JAK-STAT 및 TGF-β와 같은 다른 중요한 신호 전달 경로와 직간접적인 상호 작용이 있습니다 (Guo, 2024).

NF-κB 신호전달 경로

정규 및 비정규 경로를 통한 NF-κB 신호전달.

질병에서 NF-κB 조절 이상은 어떤 의미를 가질까?

NF-κB의 역할은 복잡하고 상황에 따라 달라지며, 유익하거나 해로운 것으로 간주될 수 있습니다(Albensi, 2019). NF-κB는 항상성 유지에 필수적이지만, NF-κB 조절에 문제가 생기면 신경계 질환, 암, 염증성 질환, 자가면역 질환 등 다양한 질병과 연관됩니다.

신경계 질환

생리학적 조건에서 뉴런의 NF-κB 활성은 신경 발생, 신경 돌기 발생 및 시냅스 가소성을 포함한 정상적인 뉴런 기능에 필요합니다 (Shih, 2015).

그러나 NF-κB의 조절 장애는 다음과 같은 병리학적 상태에 기여합니다:

  • 다발성 경화증(MS)
    • NF-κB는 침윤성 대식세포, 미세아교세포, 성상세포 및 말초 면역 세포를 통해 신경염증을 매개합니다.
    • NF-κB는 또한 T 세포가 Treg로 전환되는 데 필요하며, 염증성 T 세포의 병리적 작용을 촉진합니다(Guo, 2024).
    • 실험적 자가면역 뇌척수염 (EAE)에서 NF-κB 활성화는 신경 염증을 유발합니다. 흥미롭게도, 골수성 세포에서 IKKβ를 특이적으로 삭제하면 염증성 Th1 및 Th17 세포의 생산 감소와 관련된 EAE의 유도가 방지됩니다 (Liu, 2017).
  • 알츠하이머병(AD) 및 파킨슨병(PD)

암

  • NF-κB는 주로 비정형 경로의 비정상적 활성화를 통해 종양 형성을 촉진할 수 있습니다. 암 유형마다 그 기전은 다릅니다. 일반적으로 다음과 같은 기전이 포함됩니다(Aggarwal, 2011; Xia, 2014)
    • 세포 생존 및 증식 촉진: NF-κB는 사이클린 D1 및 E, c-Myc의 발현을 증가시키고 Bcl-2, Bcl-XL, IAPs 등의 인자를 통해 세포사멸을 억제함으로써 암세포의 통제되지 않은 분열에 기여한다(Brown, 2008; Rinkenbaugh, 2016)
    • 혈관신생 촉진: NF-κB는 VEGF, FGF, PDGF, IL-8과 같은 혈관신생 촉진 인자를 통해 새로운 혈관 형성을 촉진하고, 상피-중간엽 전이를 유발하여 종양 성장과 전이를 지원합니다 (Brown, 2008; Park, 2016).
    • 면역 회피: NF-κB는 TGF-β를 통해 면역 억제성 종양 미세환경의 발달에 기여합니다 (Rinkenbaugh, 2016; Guo, 2024).
    • 대사 재프로그래밍: NF-κB는 대사 경로를 변화시켜 질소 수요를 증가시키고 미토콘드리아 산화적 인산화 반응을 비정상적으로 만듭니다 (Guo, 2024).
  • NF-κB를 활성화하는 직접적 돌연변이는 혈액암에서 흔히 관찰된다. 예를 들어, B세포 기원 비호지킨 림프종에서는 c-Rel 증폭이 발생하며, 염색체 전좌를 통해 NF-κB2/p100이 빈번히 활성화된다(Xia, 2014).
  • 편평세포암, 유방암, 폐암, 대장암 등 다양한 암 유형에서 비정상적인 NF-κB 조절이 확인되었습니다(Brown, 2008).

자가면역 및 염증성 질환

  • 류마티스 관절염(RA): NF-κB는 만성 염증을 지속시키고 RA 환자의 활액에서 발견되었습니다. 관절 내 T 세포에서 염증성 사이토카인(IFNγ, IL-15, IL-17, IL-18)의 생산과 골 흡수성 파골세포의 분화를 촉진합니다(Liu, 2017; Guo, 2024).
  • 염증성 장 질환(IBD): 이 질환은 크론병 및 궤양성 대장염과 같은 질병에서 확인된 NF-κB의 유전자 돌연변이와 관련이 있습니다. IBD 환자에서는 대장 조직에서 NF-κB의 활성화가 관찰되었습니다(Liu, 2017).
  • NF-κB 조절 이상과 관련된 기타 자가면역 질환으로는 전신성 홍반성 루푸스와 제1형 당뇨병이 있습니다(Guo, 2024).
  • NF-κB 조절 이상이 있는 염증성 질환으로는 통풍, 천식, 급성 신장 손상, 죽상 동맥 경화증, 심근 경색 및 COVID-19 감염이 있습니다 (Lawrence, 2009; Liu, 2017).

NEMO 결핍 증후군

  • NEMO 결핍 증후군은 주로 외배엽 이형성증과 감염에 대한 취약성을 증가시키는 면역 결핍을 특징으로 하는 X-연관 유전 질환입니다.
  • 이 질환은 NEMO 단백질을 암호화하는 IKBKG 유전자의 돌연변이로 인해 발생합니다. 이 돌연변이는 NF-κB의 활성화 증가를 초래합니다 (Pescatore, 2022).

NF-κB를 표적으로 하는 잠재적 치료 전략은 무엇인가?

NF-κB 신호전달 경로의 다양한 지점을 표적으로 하는 여러 치료 전략이 개발되었습니다. NF-κB가 항종양성과 종양성 양면성을 지닌다는 점이 치료적 적용을 복잡하게 만듭니다(Xia, 2018).

  1. IKK 억제제 (Yu, 2020; Guo, 2024; Li, 2024)
    1. 아스피린: COX 및 IKKβ 억제제로, 다양한 암 동물 모델에 사용됨.
    2. 설파살라진: TLR4, MyD88 및 NF-κB p65 단백질 발현을 억제하는 항생제로, 생체 내 모델에서 골 전이를 예방하는 데 사용됩니다.
    3. 덱사메타손: NF-κB의 RelA 서브유닛을 억제하는 글루코코르티코이드.
    4. 항종양 약물: 탈리도마이드와 레날리도마이드가 NF-κB 활성화를 억제하며, 폐암, 백혈병 및 다발성 골수종 치료에 잠재력을 보임.
  2. 단일클론 항체 (Yu, 2020; Guo, 2024)
    1. 항-PD1/PD-L1: 펨브롤리주맙, 아테졸리주맙, 아벨루맙, 두르발루맙, 니볼루맙 등이 포함됩니다.
    2. 항-β2-미크로글로불린 단일클론 항체: NF-κB 활성 감소를 목표로 하며 다발성 골수종 치료제로 연구 중이다.
    3. 항-IL1: 아나킨라, 릴로나셉트, 카나키누맙은 CAPS와 같은 자가면역 질환에서 IL-1R을 통한 NF-κB 활성화를 억제합니다.
    4. 항-TNFα: 아달리무맙, 인플릭시맙, 에타너셉트는 NF-κB의 활성화를 억제하며 다양한 유형의 암에 사용됩니다.
  3. 프로테아좀 억제제 (Rasmi, 2020; Guo, 2024; Li, 2024)
    1. 보르테조밉, 카르필조밉, 익사조밉: IκBα 분해를 억제하고 NF-κB 활성을 억제합니다. 이들은 다발성 골수종, 미만성 거대 B세포 림프종 및 비소세포폐암 치료에 FDA 승인을 받았습니다.
  4. 핵 전위 억제제 (Sivamaruthi, 2023; Guo, 2024)
    1. 타크로리무스: 면역억제제. 활성화된 T 세포의 핵인자(NF-κB) 활성화를 차단하여 NF-κB 활성화를 억제합니다.
    2. IκBα 초억제제: NF-κB의 지속적인 억제를 유도합니다.
    3. SN50 펩타이드: 핵 이동을 담당하는 단백질 복합체와 경쟁하여 NF-κB를 억제합니다.
    4. NF-κB 및 NLRP3 인플라마좀을 표적하는 나노리거머로, 전사 및 번역을 억제합니다. 이는 AD 마우스 모델에서 신경염증 감소 및 인지 기능 개선을 초래했습니다(Wahl, 2024)

NF-κB 억제제로 명시적으로 개발되지 않은 일부 약물들이 NF-κB 활성화를 방해하는 것으로 밝혀졌습니다(Roberti, 2022):

다발성 경화증(MS)에서:

  • 메실산 이마티닙: 다양한 티로신 키나아제를 억제하며 IκB 인산화도 억제함. 현재 다발성 경화증(MS)에 대한 2상 임상시험 진행 중(Barnthaler, 2019).
  • 토포테칸: IKKβ를 억제하여 EAE 마우스 모델에서 염증을 감소시킵니다(Roberti, 2022).

알츠하이머병에서:

  • 알로글립틴: 체외에서 TLR4/MyD88/NF-κB 경로를 조절할 수 있는 저혈당제 ( El-Sahar, 2021).
  • 텔미사르탄: 고혈압 치료제로, IL-1β 감소를 통해 NF-κB 활성을 간접적으로 감소시킬 수 있음 (Sivamaruthi, 2023).

뇌졸중에서:

  • 모다피닐: NF-κB를 억제하고 항염증 효과를 제공하여 허혈성 해마에서 신경 세포 퇴화를 감소시킵니다 (Xu, 2024).
  • 아토르바스타틴: HMGB1에 의해 유도된 NF-κB 활성화를 억제하여 신경학적 결손을 개선합니다 (Xu, 2024).

따라서 NF-κB 신호 전달 경로를 표적으로 하는 것은 신경계 질환, 암, 자가면역 질환을 포함한 다양한 질병에 대한 치료 전략 개발을 위한 유망한 접근법을 제시합니다. 이러한 전략을 최적화하고 다양한 질병 상황에서 치료 결과를 개선하기 위해서는 NF-κB의 역할을 포괄적으로 이해하는 것이 필수적입니다.

NF-κB 신호전달 경로

NF-κB 치료제의 작용 기전이 신호 전달 경로를 통해 설명됨.

저희 팀은 핵인자 카파 B(NF-κB)에 관한 모든 질문에 기꺼이 답변해 드리며, 치료 효능 연구에 활용하는 신경퇴행성 질환 모델에 대한 구체적인 정보도 제공해 드릴 수 있습니다.

문의하기

신경퇴행성 질환 모델에 대해 자세히 알아보기

알츠하이머병 모델

파킨슨병 모델

다발성 경화증 모델

자주 묻는 질문

NF-κB란 무엇인가?

NF-κB는 면역 반응에서 어떤 역할을 하는가?

NF-κB는 어떻게 활성화되나요?

NF-κB의 조절 이상과 관련된 질환은 무엇인가요?

NF-κB는 신경계에서 어떤 역할을 하는가?

NF-κB는 암에서 종양 형성에 어떻게 기여하는가?

NF-κB를 표적으로 하는 치료 전략에는 어떤 것들이 있나요?

참고문헌

키워드

관련 콘텐츠

신경염증에 관한 최신 정보 및 신경퇴행성 질환 동물 모델에서 치료제 평가와 관련된 모범 사례.

추가 정보

관심 있는 분야를 알려주세요. 저희 팀이 기꺼이 상담해 드리겠습니다!

이메일([email protected])로 문의하거나 아래 양식을 작성하여 제출하세요. 

이름*
이메일*
문의 목적*
소속(회사/기관)*
메시지*

귀하의 개인정보는 당사에 중요합니다. 당사는 개인정보 취급방침에 명시된 대로 귀하의 데이터를 보호합니다.

개인정보 취급방침의 약관에 동의합니다.*

저희는 사이트를 작동시키기 위해 필요한 쿠키를 사용합니다. 또한, 사이트 사용 방식을 측정하거나 마케팅 목적으로 개선을 돕기 위해 다른 쿠키를 사용합니다. 사용자는 모든 쿠키를 허용하거나 거부할 수 있습니다. 저희가 사용하는 쿠키에 대한 자세한 정보는 개인정보 처리방침 참조하십시오.