보다 안전한 항염증 약물의 개발 가능성

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-01-22

만성 염증성 질환 환자들에게는 스테로이드 호르몬의 일종인 글루코코르티코이드(glucocorticoids)가 약물로 흔히 이용되고 있다. 이 약물은 염증을 줄이는 데는 효과적이지만 장기간 이용 시에는 위중한 부작용을 유발시킬 수 있다는 큰 문제점이 존재한다. 이번에 미국 조지아 주립대학의 과학자들이 부작용 없이 염증을 억제할 수 있는 새로운 방법을 찾아서 ‘Nature Communication’ 온라인판에 논문으로 발표했다. 이번 연구결과는 과도한 염증을 차단할 수 있는 새로운 약물 개발에 도움이 될 것으로 기대되고 있다. 염증은 인체의 자연적인 면역 반응의 일부이지만 과도한 염증 반응은 인체의 조직에 손상을 유발시킨다. 만성 염증은 염증이 계속 유지되는 상태이다. 만성 염증은 관절염, 만성 폐쇄성 폐 질환(COPD), 귀 감염, 비만을 포함하여 여러 질병을 유발시키게 된다. 현재 만성 염증성 질환에 대해서는 여러 약물들이 존재하지만 글루코코르티코이드가 가장 흔하게 이용되고 있다. 이 약물은 세균과 바이러스 감염 위협에 대한 인체의 1차 면역 반응을 개시시키는데 도움을 주는 면역계의 신호전달 분자인 사이토카인(cytokines)의 생산을 억제하는 형태로 작용한다. 정상적으로는 사이토카인은 인체에서 혈류를 증가시키고, 신경을 민감하게 만들어서 병원체에 대항하는데 도움을 준다. 그러나 자가면역 질환과 암의 경우에는 사이토카인이 부적절하게 방출되어 면역기능이 없는 염증을 유발시킨다. 글루코코르티코이드와 같은 스테로이드 약물은 이 염증을 되돌리는 것을 돕는다. 그러나 이번 연구를 주도한 조지아 주립대학 바이오의료과학 연구소 소장인 Jian-Dong Li 박사는 글루코코르티코이드가 만성 염증을 어떻게 감소시키는지는 분명하게 밝혀지지 않았다고 지적했다. 이전 연구들에서 글루코코르티코이드는 핵인자 카파-비(nuclear factor-κB: NF-κB)나 활성화 단백질 1(activator protein 1: AP-1)과 같은 염증 촉진성 조절자를 억제하기 전에 글루코코르티코이드 수용체에 결합하여 작용하는 것으로 나타났다. 이번 연구에서는 글루코코르티코이드가 염증 경로 조절에서 핵심적인 역할을 하는 인터루킨-1 수용체 연관 카이네이즈 3(interleukin-1 receptor-associated kinase 3: IRAK-M)의 발현을 늘리는 것으로 나타났다. 연구팀은 수막염과 패혈성 관절염을 유발시키는 세균인 Haemophilus influenzae를 감염시켜서 염증을 촉발시킨 마우스를 대상으로 시험을 진행했다. 여기서 IRAK-M이 발현되는 마우스들은 글루코코르티코이드의 투여로 염증이 감소한 반면에 IRAK-M을 결실시킨 마우스에서는 염증 감소가 나타나지 않았다. 연구팀은 IRAK-M의 발현 증가가 염증을 촉진시키는 MyD88과 IRAK1/4 단백질을 차단하여 이러한 효과가 나타나게 된다고 설명했다. 연구팀은 이번 결과에 기초하여 세균 유도 염증을 차단하는 완전히 새로운 방식의 항염증제 개발이 가능할 것으로 보고 있다. Li 박사는 “우리 연구 결과는 MyD88과 IRAK1/4라는 핵심 단백질을 표적으로 삼아서 염증을 억제하는 클루코코르티코이드의 기작에 대한 예전에는 알 수 없었던 새로운 시각을 제시한다. 이 결과는 과다 활성화된 염증을 통제하는 새로운 치료 전략 개발을 이끌어 줄 것”이라고 설명했다. 더하여 연구팀은 이 새로운 기작에 기초하여 개발된 약물들이 글루코코르티코이드의 장기간 이용에 수반되는 간 손상, 체액 저류, 고혈압, 체중 증가, 감염 위험 증가와 같은 위중한 부작용을 줄여줄 것으로 믿고 있다. Li 박사는 “만성 염증은 수개월에서 수년간 지속되게 된다. 때문에 장기간 이용 시에도 부작용 없이 염증을 치료할 수 있는 약물이 필요하다”고 설명했다. 그림설명: IRAK-M을 통한 글루코코르티코이드의 염증 억제 연쇄 경로 Journal Reference: Masanori Miyata, Ji-Yun Lee, Seiko Susuki-Miyata, Wenzhuo Y. Wang, Haidong Xu, Hirofumi Kai, Koichi S. Kobayashi, Richard A. Flavell & Jian-Dong Li. Glucocorticoids suppress inflammation via the upregulation of negative regulator IRAK-M. Nature Communications Volume: 6, Article number: 6062 doi:10.1038/ncomms7062 GCs.jpg http://www.medicalnewstoday.com/articles/288116.php