국내 연구진, 폐동맥고혈압 원인찾고 치료물질 개발

• 숙대 김종민 교수팀-미국 예일대 전형준 교수팀 공동 연구

김종민 교수

국내 학계 연구팀과 미국 예일대 연구팀이 국제 공동연구를 통해 희귀난치성 질환인 폐동맥 고혈압 치료 원인규명과 새로운 회복물질 개발에 성공하며 주목을 받고 있다.

이번 연구결과는 세계 최고 권위 미국심장학회 공식 학술전문지 Circulation 온라인판에 게재됐다.

폐동맥고혈압(Pulmonary arterial hypertension)은 다양한 원인에 의해 폐동맥압이 증가해 숨가쁨, 현기증, 실신 등의 증상을 보이는 치명적인 질환이다.

국내에서는 환자수가 2000여명에 불과할 정도로 희귀질환으로 알려져 있다.

지금까지 개발된 폐동맥고혈압 치료제는 막히거나 좁아진 폐혈관의 확장을 유도해 혈액순환의 저항을 낮추는 전략으로 접근했다.

하지만 이번 연구에서는 관련 질환 원인규명과 신물질 개발을 통해 새로운 폐동맥치료제 탄생 가능성을 높였다는 점에서 관심이 모아진다.

숙명여자대학교 생명시스템학과 김종민 교수 연구팀은 미국 예일대학교 전형준 교수 연구팀과 국제공동연구를 통해 폐동맥고혈압 질환의 발병원인을 규명하고 이를 치료할 수 있는 새로운 화합물을 발견했다고 29일 밝혔다.

이로써 진단 후 3년 내 사망률이 45%에 이르는 치명적인 질환인 폐동맥고혈압 치료제 개발의 획기적인 전기가 마련될 것으로 기대하고 있다.

연구팀에 따르면 폐동맥고혈압은 폐혈관세포들이 비정상적으로 증식해 혈관의 변형을 일으키고, 폐동맥의 혈압을 높여 폐혈액순환이 나빠지는 질환이다.

이로 인해 심장의 과부화가 생겨 심부전으로 사망하게 되며, 사망률이 진단 후 3년 이내 45%에 이를 정도로 아주 치명적인 병이다. 지금까지 개발됐던 치료제들은 막히거나 좁아진 폐혈관의 확장을 유도해 혈액순환의 저항을 낮추는 전략으로 접근하면서 단지 증상을 완화하거나 지연시키는 정도의 효과만을 거두며 여전히 높은 사망률을 보였다는 설명이다. 폐동맥 고혈압 원인 규명, 새로운 치료 패러다임 제시

김종민 교수 연구팀은 기존 연구와 다른 각도에서 접근하기로 했다.

폐동맥고혈압에서 발견되는 비정상적인 폐혈관세포의 증식에 초점을 맞춰 증식을 유도하는 원인을 규명하고, 이를 억제하는 새로운 치료 패러다임을 제시하고자 했다.

그 결과 폐동맥고혈압 환자들의 폐혈관에서 MEF2 전사인자의 활성 저해로 인해 작은 RNA단편(microRNA)들의 발현이 저해되고 있으며, 이것이 폐혈관세포들의 비정상적인 증식과 혈관변형을 유도한다는 점을 증명했다.

microRNA(작은 RNA조각)는 19~25개의 뉴클레오타이드(nucleotide)의 짧은 단일 가닥 (single-stranded) RNA로 유전자의 발현 과정에서 전사 후 조절인자(post-transcriptional regulator)로서 기능을 한다고 알려져 있다.

이러한 새롭게 규명된 폐동맥고혈압 발병기전을 토대로 저해되어 있던 MEF2 전사인자를 재활성시켜 저해된 RNA단편들을 정상으로 회복시켜줄 수 있는 특정 화합물(MC1568)을 발견했다.

연구팀은 폐고혈압을 가진 쥐 동물모델에서 MC1568을 복강 내로 투여해 폐동맥혈압의 저하, 폐혈관세포들의 증식 저해 등의 개선 효과가 있는 것을 증명했으며, 효과가 입증된 이 화합물이 폐동맥고혈압 환자들에게도 응용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이번 연구성과는 폐동맥고혈압분야 세계 최고 권위자중 한명인 미국 예일대 전형준 교수연구팀과 국제협력 공동연구를 통해 얻었으며 한국연구재단 (신진연구지원사업)과 한국보건산업진흥원에서 지원했다.

김종민 교수는 "기존 혈관확장을 표적으로 하는 치료제로부터 폐혈관세포의 비정상적인 증식을 억제하는 작은 RNA조각을 표적으로 하는 새로운 패러다임의 치료제를 제시 했다는 점에서 본 연구에 의의가 있다"며 "심장에서의 MC1568의 부작용이 없음을 몇 가지 조사를 통해 검증 하였지만 다른 기관 및 조직에 MC1568의 부작용 여부를 면밀히 검토한다면 환자에 직접 응용 할 수 있는 좋은 기회가 될 것으로 생각한다"고 말했다.

이번 연구결과는 심장혈관 분야 전문학술지인 서큘레이션(미국심장학회 공식 전문학술지) 온라인판에 지난 21일자로 소개됐다.

한편 현재 폐동맥고혈압 치료제는 국내 시장에서도 한미약품과 한올 바이오파마 등이 실데나필 제제의 폐동맥고혈압 치료제를 출시하고 있다.

동아ST 등도 자이데나 성분을 활용한 폐동맥 고혈압 치료제 임상을 진행중이다.

다국적기업 중에서는 악텔리온과 바이엘 등이 최근 새로운 폐동맥고혈치료제를 허가 받은바 있다.