광주과학기술원(GIST·총장 김기선)은 다런 윌리엄스 생명과학부 교수팀이 노화에 따른 대표적인 근골격계 질환인 근감소증 치료에 효과가 있는 미국 식품의약국(FDA) 승인 약물을 발굴했다고 28일 밝혔다.
근감소증은 노화가 진행되면서 근육이 비정상적으로 줄거나 약해져 신체활동이 원활하지 않은 증상을 보이는 질병이다. 2016년 세계보건기구(WHO)와 미국질병통제예방센터에서, 국내에서는 2021년 한국표준질병사인 분류 8차 개정안에서 근감소증에 대한 질병코드를 부여했다.
2019년 보고된 근감소증 유병률을 살펴보면 미국 65세 이상 성인 중 남자는 15.7%, 여자는 15.2%가 근감소증을 앓고 있다. 노령사회 가속화에 따라 환자 수가 빠른 증가 추세를 보이고 있다. 전 세계적으로 근감소증 환자는 2배 이상, 국내 연구 결과에서는 최대 9.5배까지 사망률이 높아지고 있다.
지금까지 통용되는 근감소증 치료요법은 식이조절, 저항운동, 호르몬 조절제 투여 등이 있다. 하지만 움직임이 불편하거나 식이조절이 어려운 환자, 기존 치료요법으로 효과를 얻지 못하는 환자에게는 근감소증 치료 약물이 시급한 실정이다.
다런 윌리엄스 교수 연구팀은 FDA 승인을 받은 약물을 스크리닝해 근섬유 위축을 감소시키는 효능을 가진 약물로 '말로틸레이트'를 선별하는 데 성공했다. 말로틸레이트는 기존 간경화 및 간손상 치료제로 사용된 약물이다.
연구팀은 이 약물이 골격근 위축 과정 중 증가하는 '5-리폭시게네이즈'라는 체내 효소의 활성을 저하시키고 이를 통해 근육세포 내 염증 매개 인자인 류코트리엔 B4(LTB4) 농도를 낮춰 근육 손실에 핵심적인 조절 작용을 하는 물질(전사인자)인 FoxO3의 작용을 저해한다는 사실을 밝혔다.
근감소증이 유도된 실험용 쥐와 노화된 실험용 쥐를 이용한 실험을 진행했으며, 말로틸레이트를 투여했을 때 근육량 증가와 감소를 판별하는 가장 중요한 척도인 근섬유의 직경이 대조군 대비 평균 46.9% 커졌으며 근육 단백질 합성속도도 증가했다. 근육 단백질 동화과정에 관여하는 체내 호르몬인 인슐린 유사 성장 인자(IGF-1) 발현양도 늘었다.
말로틸레이트 투여하지 않은 대조군과 비교해 말로틸레이트를 투여한 그룹의 허벅지 앞쪽 근육(대퇴사두근) 무게가 21.58% 더 증가했으며 실험용 쥐가 얼마나 세게 측정기구의 손잡이를 잡아당길 수 있는지를 측정해 정량적으로 평가한 근육수행능력에서도 대조군 대비 39.31% 증가한 것으로 나타났다.
특히 연구팀은 노화마우스 모델 실험에서 말로틸레이트 경구투여를 통한 근감소증 완화효과를 확인했으며 이는 약물을 주사뿐만 아니라 먹는 약으로 복용할 수 있어 환자가 더 쉽게 치료제를 받아들일 수 있는 장점이 될 수 있다.
다런 윌리엄스 교수는 “이번 연구를 통해 근감소증 치료를 위한 새로운 약물과 타깃을 제시하였으며, 약물 재창출 전략을 통해 먹을 수 있는 안전한 근감소증 치료제 개발의 시기를 앞당길 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 바이오의료기술개발사업, 정보통신기획평가원, 지스트 GRI 사업의 지원을 받아 수행되었으며, 노인의학 분야 저널 상위 3% 논문인 '악액질 근육 감소증 및 근육 저널' 온라인에 게재됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
