만성 통증 환자의 뇌에 신경염증

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-15

만성통증(chronic pain) 환자 뇌의 핵심 영역에 신경염증(neuroinflammation)이 있다는 증거가 매사추세츠종합병원(Massachusetts General Hospital, MGH)의 새로운 연구에 의해 처음으로 얻어졌다. 염증관련 단백질의 수준이 통증 전달(transmission)에 관련되는 것으로 알려진 영역에서 증가된 것이 확인된 이번 연구 결과로 새로운 치료 전략을 개발할 수 있는 기반이 마련되고, 만성 통증에 대한 연구와 치료에 있어 가장 실망스런 한계 중 하나 즉, 고통의 존재와 강도를 측정할 객관적 방법의 부재를 피해갈 수 있는 한 가지 가능성 있는 방법이 확인되었다. 이 연구 결과는 학술지 Brain 의 인터넷 판에 실렸다. 고통과 다른 자극에 대한 뇌의 감각 관문(sensory gateway)인 시상 (thalamus) 같은 영역에서 전이체(translocator) 단백질의 수준이 증가된 것의 확인은 중요하며, 그 이유는 중추신경계의 면역세포인 소교세포와 성상세포들이 어떤 병리적 상황에 대한 반응으로 활성화되면, 이들 세포에서 이 단백질이 높은 수준으로 발현된다는 것이 알려져 있기 때문이라는 것이 이번 논문의 선임저자 로지아 (Marco Loggia)박사의 말이다. 만성통증에 있어 신경교세포의 활성화(glial activation)에 대한 이번 확인은 이들 세포들이 치료 타깃이 될 수 있다는 것을 시사하며, 만성통증 환자에서 신경교세포의 일관적인 활성화는 이번 결과가 통증 상황에 대한 바이오마커 개발에 대한 중요한 단계일 수 있다는 것을 의미한다고 한다 동물모델에서는 지속적 통증과 신경교세포 활성화 간의 명확한 관련성이 확인되었지만, 만성통증이 있는 사람의 뇌에서 신경교세포 활성화에 대해선 명확한 기록이 얻어지지 않았다. 이번 연구는 처음에 만성하부요통(chronic lower back pain) 환자 19명과 건강한 대조군 참여자 25명으로 시작되었다. 그 중 10명의 환자와 9명의 무통증 대조군이 성별, 나이 및 유전적 특성에 기반으로 선택되고, 마리티노센터 (Martinos Center)의 통합 PET/MR 스캐너와 전이체 단백질 (translocator protein,TSPO)에 결합하는 새로운 방사성의약품을 이용으로 뇌 영상 연구가 이루어졌다. 로지아 박사 등은 대조군보다 환자에서 시상 및 다른 뇌 영역에서 이 단백질(TSPO)의 수준이 상당히 더 높다는 것을 확인했다. 그러한 PET 시그널 증가는 참여자들에서 매우 현저히 일관적이어서, 영상 데이터에 대한 세부적인 통계분석 전에도 누가 환자이고 누가 대조군인지를 개개 영상 만으로도 가려낼 수 있었다고 한다. 또 다른 흥미로운 발견은 영상화 진행 동안에 고통 수준에 대한 질문을 받은 참여 환자들 중에 TSPO 수준이 가장 높은 사람이 가장 낮은 수준의 통증을 말했다는 것이다. TSPO의 상향 조절(upregulation)이 신경교세포 활성화 즉, 염증 상태의 지표인 한편, 동물 연구는 이 단백질이 반응 개시 후에 신경교세포 반응의 규모(magnitude)를 제한하여, 고통이 없는 손상 전의 상태로의 회복을 촉진한다는 것을 시사한다는 것이 로지어 박사의 설명이다. 이는 이 연구팀이 영상화한 것이 통증으로 활성화된 후 진정하려는 신경교세포의 프로세스일 수 있다는 의미이다. 덜 심한 통증 관련 TSPO의 상향 조절이 있는 참여자들은 결국 더 심한 염증과 통증으로 이어지는 과도한 염증반응이 있을 수도 있는 것이다. 향후 더 큰 규모의 연구로 이 해석에 대한 추가적 입증이 필요하겠지만, 이번 증거는 TSPO의 효능제로 불리고, TSPO의 작용을 강화시키는 이 약물이 신경교세포 활성화의 제한에 도움이 되어 환자에게 이득이 될 수도 있다는 것을 시사한다고 한다. 하버드의대 방상선 교수인 로지아 박사는 신경교세포 활성화의 영상화 능력으로 이 과정을 타깃으로 하는 이 약물에 가장 적합한 환자가 누구인지를 확인할 수 있다는 사실에 주목한다. 앞으로의 연구는 그와 동일한 신경교세포 활성화 양상이 다른 유형의 만성통증 환자에도 나타나는지 여부 또는 특정한 “신경교세포 특성들(glial signatures)”이 특정 병증이나 병리적 메커니즘에 따라 다를 수 있는지 여부에 대한 조사가 될 것이라고 한다. 만성통증 환자(좌)와 건강한 사람의 뇌 영상.jpg http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-01/mgh-isf010815.php