스트레스에 의해 악화되는 근긴장이상증의 정확한 표적을 찾아 큰 치료 효과 기대
(대전=세종충청뉴스) 송윤영 기자 = KAIST는 생명과학과 김대수 교수 연구팀이 신경전달물질인 세로토닌을 억제하는 물질을 성분으로 포함해 근긴장이상증을 효율적으로 치료할 수 있는 신규 약물을 개발했다고 10일 밝혔다.
근긴장이상증은 의지와 무관하게 근육의 긴장이 증가해 통증과 함께 몸의 일부 또는 전신이 뒤틀리는 세계 3대 운동 질환 중 하나이며 스트레스가 많은 현대사회에서 환자 수가 증가하고 있다. 우리나라에서 2010년 2만 8 천여 명이던 환자가 2017년 통계로는 3만 5천여 명으로 약 25% 증가했다.
근긴장이상증은 발병 원인이 밝혀져 있지 않고 효과적인 치료약물이 없는 상황이다. 유일한 치료 방법으로는 보톡스 주사 혹은 수술로 해당 근육을 긴장시키는 신경 신호를 차단하거나 뇌를 전기로 자극하는 뇌 심부 전기자극 수술(DBS)을 받는 것이다.
KAIST 김대수 교수 연구팀은 근긴장이상증 환자들이 스트레스 상황에서 증상이 심해지는 것에 주목했다. 스트레스를 받으면 전신에서 근긴장이상증을 나타내는 동물모델을 활용해 어떻게 스트레스가 근긴장이상증을 유발하는지를 연구했다. 연구 결과 스트레스를 받으면 세로토닌 신경의 활성이 증가해 세로토닌 분비가 늘어나며 늘어난 세로토닌은 5HT2A 라는 세로토닌 수용체에 작용해 근육을 긴장시킴을 밝혔다. 따라서 세로토닌 신경을 차단하거나 5HT2A 수용체를 억제하면 근긴장이상증을 치료할 수 있게 된다. 연구팀은 또한 5HT2A 수용체를 효과적으로 억제할 수 있는 약물을 개발해 근긴장이상증 치료에 기반을 마련했다.
김대수 교수가 주도하고 김정은 박사가 제1 저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 `사이언스 어드밴시스(Science Advances)' 저널 3월 4일 字 온라인판에 게재됐다. (논문명 : Cerebellar 5HT-2A receptor mediates stress-induced onset of dystonia)
기존 치료법으로 알려진 보톡스 주사의 경우는 국소적인 근긴장이상에 적용할 수 있어 부위가 넓을 때 적용이 어려우며 내성이 생기면 투여량을 증가시켜야 한다. 또 다른 치료법인 뇌 심부 전기자극 수술(DBS)은 일부 환자들에게만 적용 가능하며 뇌수술의 위험을 감수해야 한다. 따라서 수술 없는 약물치료가 가능하다면 환자들의 증상 관리와 치료에 획기적인 전기를 마련하게 된다.
김대수 교수는 "이번 연구를 통해 개발된 근긴장이상증 치료제가 환자들의 삶의 질을 높이는 데 이바지하기를 바란다ˮ라며 "근긴장이상증뿐 아니라 근육 통증 등 스트레스에 의해 유발되는 다양한 운동 질환에도 적용할 수 있을 것이라 기대된다ˮ라고 말했다.
KAIST는 이번 연구성과를 바탕으로 설립된 신약 개발 회사인 ㈜뉴로토브(CEO 김대수)를 통해 근긴장이상증 치료제 개발을 위한 임상 연구를 준비 중이다.
이번 연구는 한국연구재단 초 융합 AI 원천기술개발 인프라, KAIST G-core 연구사업 및 글로벌특이점 과제의 지원을 통해 수행됐다.
□ 연구개요
1. 연구 배경
근긴장이상증 환자의 경우 스트레스를 유발할 수 있는 사회생활 및 야외활동에서 급작스럽고 심각한 증상이 나타난다. 근긴장이상증은 진전증과 파킨슨병에 이어 세 번째로 흔한 운동 질환으로 미국 인구의 25만 명이 앓고 있다. 국내의 경우 2010년 2만8,138명이던 환자 수가 2017년에는 3만5,238명으로 약 25% 급격한 증가 추세를 보인다. 몸의 뒤틀림 때문에 사회생활을 부적응을 일으켜 은둔하고 있는 환자들 수는 많을 것으로 예상하며, 이로 인한 정신적 문제까지 유발될 수 있어 조기 치료가 중요하다. 또한, 환자들은 스트레스가 증상을 악화시키기 때문에 이런 모든 과정을 거치며 마음고생을 하는 동안 증상만 더 심할 수 있다. 진단 측면에서 전문의의 소견이 없다면 근긴장이상증은 스트레스성 질환, 목디스크, 관절염, 뇌성마비, 혹은 뇌졸중으로 오진되는 사례가 적지 않으며, 아직까지 근긴장이상증을 완전히 치유할 약물은 개발되지 않았다.
2. 연구 내용
이번 연구에서는 스트레스 유도 근긴장이상증의 주요 신경회로 발견 및 뇌 신경 회로 조절을 통한 증상 완화를 검증하였다. 본 연구팀은 스트레스 유도 근긴장이상증이 세로토닌 신호에 의한 과도한 소뇌 신경의 흥분이 원인이 되어 일어남을 규명하여 소뇌로 전달되는 세로토닌 기전을 조절하면 근긴장이상증을 치료할 수 있다는 가능성을 발견하였다. 5HT2A 수용체 억제제 (MDL100907)와 소뇌의 5HT2A 수용체 유전자 녹다운을 통해 근긴장이상증을 효과적으로 억제할 수 있었다. MDL100907 (볼리난세린)의 경우 다른 용도로 임상 3 상까지 검증된 약물로서 독성문제가 없이 빠른 시간 내에 상용화가 가능할 것으로 사료된다.
3. 기대 효과
본 연구의 가치는 업무를 할 때마다 나타나는 스트레스성 근긴장이상증을 억제하여 환자의 산업재해 예방 및 삶의 질 향상을 얻을 수 있으며, 치료제개발로 인한 산업촉진 및 일자리 창출할 수 있게 할 것이다. 또한 본 연구에서 개발된 신약은 세로토닌 항진 우울증약 복용 시 부작용으로 나타나는 근긴장이증을 치료할 수 있을 것으로 기대된다. 디스토니아 치료는 보톡스를 기준으로 연간 32 억 달러 이상의 시장이 형성되어 있어다. 약물이 출시될 경우 기존 보톡스 치료시장을 대체하며 또한 보톡스를 맞지 않는 환자들의 치료를 가능하게 하는 등 경제적 파급효과를 기대할 수 있다. 이외에, 긴장 수축한 상태로 굳어버리거나 스트레스에 의한 ‘담’이라 불리는 근근막통증 증후군에도 효과적일 수 있다.
□ 용어 설명
1. 근긴장이상증 (dystonia)
근긴장이상증은 의지와 무관하게 몸의 일부분 혹은 전신에서 근육수축이 일어나 통증과 몸의 뒤틀림을 유발하는 질환으로 국내에는‘사경증’으로 알려져 있다.
근육긴장이상증은 특발성 근긴장이상증 (idiopathic dystonia)과 2차성 또는 증후성 근 긴장 이상증으로 구분된다. 전자는 원인이 명확하지 않은 것이고, 후자는 원인이 명확하게 밝혀지거나 헌틴톤병, 윌슨병 등 다른 신경학적 질환과 관련되어 나타나는 것이다.
근긴장이상증상은 스트레스를 받으면 시작되거나 심해지기 때문에 환자들은 스트레스를 받지 않도록 주의하고 몸과 마음을 이완하는 재활훈련을 수행한다.
2. 보톡스 (botox)
보톡스(Botox)란 미국의 엘러간 주식회사 Allergan Inc.의 상표명이자 화학 약품의 한 종류다. 약재명은 보툴리눔 톡신(Botulinum toxin)이다. 오른손이 근긴장이상증으로 마비되었던 피아니스트 레온 플라이셔가 보톡스 주사와 마사지를 병용한 치료를 받고 오른손을 제한적이나마 연주에 쓸 수 있게 된 사례가 있다.
3. MDL100907 (볼리난세린)
5HT2A 수용체에 결합하여 기능을 억제하는 길항제 임. 수면장애 치료제, 조현병 치료제 등으로 임상시험을 한 결과 인간 독성은 없으나 치료효과 미미로 현재까지 약물로 시판된 적은 없다. 본 연구를 통해서 근긴장이상증 치료제로서 개발될 가능성이 열렸다.
