Saa1 유전자: 급성기 반응을 알리는 염증 신호 분자

Saa1/SAA1과 급성기 반응의 기초

인체의 염증 방어 체계를 하나의 건강 보안 시스템으로 본다면, SAA1 유전자는 이상 신호를 빠르게 감지하고 알리는 신호 분자라고 할 수 있습니다. TNF-α와 IL-6가 염증 현장에서 면역 반응을 직접 조절하는 데 비해, SAA1은 급성기 반응(acute phase response, APR)에서 빠르게 증가하며 감염, 외상, 심한 스트레스, 진행성 암과 같은 전신 반응을 반영합니다.

APR은 포유류에서 보존된 고도로 조율된 반응으로, 혈장 단백질 발현뿐 아니라 대사, 생리 기능, 행동 변화까지 동반합니다. 이 과정의 중심에는 간에서 생성되는 급성기 단백질이 있으며, 대표적으로 혈청 아밀로이드 A(SAA), C-반응성 단백질(CRP), 보체 단백질 등이 있습니다. SAA는 APR 동안 대량으로 생성되는 주요 급성기 단백질이며, 혈장 SAA는 주로 SAA1과 SAA2 아이소폼으로 구성됩니다.

감염이나 조직 손상이 발생하면 SAA는 매우 빠르게 증가하며, 경우에 따라 1000배 이상 상승할 수 있습니다. 이러한 급격한 변화는 면역세포를 염증 부위로 동원하는 신호로 작용할 뿐 아니라, 염증성 질환의 임상 바이오마커로도 중요합니다. 결핵, 한센병, 크론병, 류마티스 관절염 등 여러 질환에서 SAA1이 염증 및 질환 활성도 평가에 유용할 수 있음이 보고되었습니다.

그림 1. 염증 자극 후 급성기 반응 단백질의 변화

위험 알림 분자에서 치료 타겟으로

SAA1 연구는 단순한 염증 지표를 넘어, 질환 진행에 관여하는 기능성 분자이자 치료 타겟으로 확장되고 있습니다. SAA는 혈액과 조직에서 생성되며 HDL, SR-BI, FPR2, P2X7, TLR2, TLR4, RAGE 등 다양한 수용체 및 관련 분자와 상호작용합니다. 이를 통해 지질 대사, 콜레스테롤 유출, 염증성 사이토카인 생성, 대식세포 기능, NLRP3 인플라마좀 활성화 등에 관여합니다.

그림 2. SAA 합성과 수용체 상호작용 모식도

치주염에서의 SAA1 양성 섬유아세포

치주염 연구에서는 치주 조직 단일세포 RNA 시퀀싱, 공간 전사체 분석, 벌크 전사체 데이터 세트를 통합하여 염증성 치주 미세환경의 공간 구조와 세포 간 통신 네트워크가 분석되었습니다. 그 결과 질환 진행을 촉진하는 기능성 SAA1 양성 섬유아세포(SAA1⁺Fib)가 확인되었으며, Saa1 유전자 결손이 염증을 유의하게 완화하는 것으로 나타났습니다. 이는 SAA1을 표적으로 하는 치주염 치료제 개발 가능성을 시사합니다.

암 진행, 치료 저항성, 종양면역

암 연구에서도 SAA1의 비정상적 발현은 종양의 존재와 진행을 반영할 뿐 아니라 면역억제와 치료 저항성에 관여하는 분자로 주목받고 있습니다. PANC-1 세포에서 SAA1을 siRNA로 knockdown하면 대조군에 비해 이동성, 침윤성, 화학요법 저항성, EMT 특성이 감소했습니다. 또한 간세포암에서는 SAA가 항 PD-1 치료 저항성과 관련되어 있으며, Saa 차단 또는 Saa1 결손이 마우스 in vivo 모델에서 항 PD-1 효능을 강화한 것으로 보고되었습니다.

Saa1 유전자 편집 마우스 모델

동물모델은 염증, 대사 이상, 심장 리모델링, 종양면역에서 Saa1의 기능을 분석하고 약물 효능 평가로 연결하는 데 필수적인 연구 기반입니다. 싸이아젠(Cyagen)은 Saa1 관련 표준화 Knockout(KO) 마우스 및 조건부 유전자 편집 모델을 제공합니다.

싸이아젠 관련 마우스 모델:

Cyagen Biosciences Inc.（싸이아젠(Cyagen)）는 2006년에 의약품 개발 수탁연구기관 및 세포 관련 제품 제조기업으로 설립되었습니다. 현재 전 세계적으로 1,000명 이상의 직원이 근무하고 있습니다. 본사는 미국 캘리포니아 실리콘밸리에 있으며, 중국 쑤저우와 광저우에 생산 거점을 두고 있습니다. 2016년에는 일본 지사인 사이아젠 주식회사를 설립했습니다. 유전자 변형 동물모델 제작 분야의 선도 기업으로서 합리적인 가격대의 고품질 시약과 연구 도구를 제공하고 있습니다. 또한 마우스 모델 제공뿐 아니라 안과, 신경과학, 종양면역 등 다양한 분야에서 CRO 서비스도 제공하고 있습니다. 당사는 유전질환 연구를 지원하고 유전자치료제 개발을 촉진하는 것을 목표로 하고 있습니다.

고객 발표 논문 및 참고문헌

고객 발표 논문(발췌)

1. Wang Q, Li H, Lu H, Wang S, Li Y, Zhang Z, Han J, Yang Z, Yang Y, Hong Y. SAA1 exacerbates pancreatic β-cell dysfunction through activation of NF-κB signaling in high-fat diet-induced type 2 diabetes mice. Mol Cell Endocrinol. 2023 Oct 1;576:112043.
2. Xiao Y, Ni L, Shi H, Yang K, Yang J, Zhao J, Liu J, Luo P. SAA1 deficiency alleviates cardiac remodeling by inhibiting NF-κB/p38/JNK and TGFβ/Smad pathways. FASEB J. 2023 May;37(5):e22911.
3. He M, Liu Y, Chen S, Deng H, Feng C, Qiao S, Chen Q, Hu Y, Chen H, Wang X, Jiang X, Xia X, Zhao M, Lyu N. Serum amyloid A promotes glycolysis of neutrophils during PD-1 blockade resistance in hepatocellular carcinoma. Nat Commun. 2024 Feb 26;15(1):1754.

참고문헌

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2. Ye RD, Sun L. Emerging functions of serum amyloid A in inflammation. J Leukoc Biol. 2015 Dec;98(6):923-9.
3. D'Haens G, Kelly O, Battat R, Silverberg MS, Laharie D, Louis E, Savarino E, Bodini G, Yarur A, Boland BS, Afif W, Li XJ, Hale M, Ho J, Kondragunta V, Huang B, Kuy C, Okada L, Hester KD, Bray KR, Mimms L, Jain A, Singh S, Collins A, Valasek MA, Sandborn WJ, Vermeire S, Dulai PS. Development and Validation of a Test to Monitor Endoscopic Activity in Patients With Crohn's Disease Based on Serum Levels of Proteins. Gastroenterology. 2020 Feb;158(3):515-526.e10.
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5. Li L, Yang Y, Dai F, Deng L, Jiang M, He C, Long T, Yang K, Yang X, Song L. Multi-omics data reveal that SAA1+ fibroblasts exacerbate periodontitis by regulating macrophage inflammation and chemotaxis. J Transl Med. 2025 Aug 7;23(1):882.
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7. He M, Liu Y, Chen S, Deng H, Feng C, Qiao S, Chen Q, Hu Y, Chen H, Wang X, Jiang X, Xia X, Zhao M, Lyu N. Serum amyloid A promotes glycolysis of neutrophils during PD-1 blockade resistance in hepatocellular carcinoma. Nat Commun. 2024 Feb 26;15(1):1754.

FAQ

SAA1은 어떤 분자입니까?

SAA1은 혈청 아밀로이드 A(SAA)의 주요 구성 분자 중 하나로, 감염, 외상, 심한 스트레스, 진행성 암 등에서 나타나는 급성기 반응 동안 빠르게 증가하는 급성기 단백질입니다.

SAA1은 CRP와 어떻게 다릅니까?

SAA1과 CRP는 모두 염증 바이오마커로 활용되지만, SAA는 급성기 반응에서 매우 빠르게 상승하며 질환이나 평가 목적에 따라 CRP보다 높은 민감도를 보일 수 있습니다.

Saa1 Knockout(KO) 마우스는 어떤 연구에 사용할 수 있습니까?

Saa1 Knockout(KO) 마우스는 염증 반응, 대사 이상, 심장 리모델링, 종양면역, 항 PD-1 치료 저항성 등에서 SAA1의 기능을 분석하는 데 사용할 수 있습니다.

SAA1이 암 연구에서 주목받는 이유는 무엇입니까?

SAA1은 종양 진행과 면역억제성 미세환경에 관여할 수 있으며, 췌장암 세포의 이동·침윤, 화학요법 저항성, EMT 특성, 간세포암에서의 항 PD-1 저항성과 관련된 것으로 보고되었습니다.

Saa1-flox 마우스를 사용하는 장점은 무엇입니까?

Saa1-flox 마우스는 적절한 Cre 계통과 조합하여 특정 세포나 조직에서 Saa1을 조건부로 제거할 수 있어 전신 결손 모델에서 구분하기 어려운 세포 특이적 기능을 분석하는 데 유용합니다.