프로필린-1 (PFN-1)은 액틴 중합 (actin polymerization), 세포 증식 (cell proliferation), 세포사멸 (apoptosis), 혈관신생합성 (angiogenesis) 및 발암 (carcinogenesis)을 조절하는 액틴 결합 단백질이다. 이와 관련된 다양한 질병에서 프로필린-1의 조절 장애가 연구되어 있다. 최근에는 건선 환자의 혈액에서 정상인에 비해 높은 양의 프로필린-1 단백질이 검출된다는 보고된 바 있으나 건선에서 프로필린-1의 역할은 아직까지 밝혀지지 않았다. 이 연구에서는, 건선 환자의 피부 및 혈액에서 증가된 프로필린-1을 보고하였고, 이에 따라 건선에서 프로필린-1의 역할을 규명하고자 하였다.
프로필린-1은 건선 환자의 병변부 표피에서 현저하게 발현이 증가되어 있었고, 이는 건선 질환 중증도와 양의 상관관계를 나타내었다. 또한, 인간 유래 각질형성세포에서 프로필린-1의 발현은 IL-17A 및 TNF-α 자극에의해 유도되었으나, 오직 TNF-α 자극이 있는 경우에만 프로필린-1 단백질이 세포 밖으로 분비되었다. 또한, shRNA를 이용한 프로필린-1의 녹다운은 건선 관련 염증성 마커인 HBD-2, S100A7 및 S100A9과, 세포증식 마커인 Ki67의 발현을 증가 및 감소시켰다.
프로필린-1이 세포 밖으로 분비됨에 따라 재조합 프로필린-1을 세포배양배지에 첨가 후 24시간 동안 배양하였고, 배지에 첨가된 프로필린-1은 세포내로 이동하여 IL-17A에 의한 염증 반응을 억제하였다. 특히, 재조합 프로필린-1은 건선질환의 발병 및 심화 메카니즘에 중요한 역할을 하는 IκBζ의 발현을 억제하였다. IκBζ는 IL-17A 신호전달 경로에서 핵으로 이동하여 전사인자로서 기능하며, 건선의 핵심 바이오마커로 알려진 HBD-2, S100A7 및 S100A9와 같은 항균펩타이드 (antimicrobial peptides)와 전염증성 사이토카인 (proinflammatory cytokines) 발현을 유도한다. 재조합 프로필린-1은 IκBζ의 발현뿐만 아니라 핵으로의 이동 또한 억제하였다. 종합적으로, 본 연구에서 밝힌 결과는 프로필린-1이 IκBζ의 발현 및 활성 억제를 통해 건선의 발병을 억제하는 음성조절자로 작용한다는 것을 보여주었다. 또한 IL-17A 및 TNF-α에 의한 프로필린-1의 발현 및 분비 조절, 세포내 프로필린-1 녹다운에 의한 염증성 마커의 발현 증가, 세포외 재조합 프로필린-1 단백질에 의한 염증성 마커 발현 감소, 위와 같은 결과를 고려했을 때 프로필린-1의 세포내 및 세포외 균형이 건선 발병기전에서 IκBζ 조절에 중요하다는 것을 시사한다.
한편, 건선은 표피과증식 및 비정상적인 표피분화를 특징으로 한다. 본 연구 결과에서 프로필린-1에 의해 세포 증식 마커인 Ki67의 발현이 변함에 따라, 자가조립 건선형 인공피부모델을 구축하고, 표피 과증식 및 비정상 표피분화를 확인하였다. IL-17A를 이용하여 구축한 건선형 인공피부모델에서 표피의 과증식과 비정상 표피분화로 인해 각질층 세포에 핵이 존재하는 부전각화증이 관찰되었으며, 이는 프로필린-1에 의해 감소하였다. 이러한 관찰 결과는 프로필린-1이 건선의 발병조절뿐만 아니라, 건선형 염증 반응으로 인한 비정상적 표피 분화 또한 조절한다는 것을 시사한다.
결론적으로, 프로필린-1은 건선 중증도에 대한 바이오마커로 이용될 수 있으며, 건선 발병 억제 및 예방, 표피 과증식과 같은 증상 완화를 위한 타겟이 될 수 있을 것으로 사료된다.