가톨릭대학교 서울성모병원 정형외과 하기용, 김영훈 교수팀은 쥐를 이용한 동물실험을 통해 ‘프레가발린(pregabalin)’ 성분의 약물을 척수손상 초기에 주입 시에 세포자살(세포자멸살) 및 염증을 억제해 신경을 보호했다고 밝혔다.
흥분성 신경전도물질 억제제인 ‘프레가발린’은 당뇨병성 신경통증, 신경병증, 섬유근통증후군 등 신경계 통증을 조절 하는 약물로 사용된다.
척수는 척추의 안쪽에 위치해 뇌와 함께 중추신경계를 구성하고 있다. 척추는 신경세포 집합체로 교통사고, 낙상, 다이빙 사고, 총상 등의 신체적 상해로 인해 손상될 수 있다.
척수가 손상되면 자연반응으로 글루타메이트(Glutamate) 등과 같은 흥분성 신경전도 물질이 과분비된다. 이는 신경을 손상시키고 이처럼 2차손상을 입으면 척수마비 등을 악화시키는 것으로 알려져 왔다.
김 교수팀은 초기 적절한 약물투여에 대한 효과를 확인하기 위해 척수손상을 유도한 쥐를 대조군, 프리가발린 투여군, 일반 스테로이드제 투여군으로 나눠 척수 손상 후 30분, 12시간, 24시간, 48시간 간격으로 약제를 투여했다.
척수손상 후 운동능력을 관찰했으며, 세포자멸사와 염증에 관련된 생화학지표인 caspase-3, p38 MAPK의 조직 내 발현 측정 및 신경교세포의 분화에 대한 영향을 조사했다.
김 교수 팀은 “그 결과 운동능력 평가에서 대조군은 1.92점, 스테로이드제 투여군이 2.0점에 비해 프레가발린 투여군의 운동능력이 3.17점을 기록해 월등하게 빠른 회복력을 보였다”며 “특히, caspase-3는 대조군의 1.6에 비해 프레가발린 투여군에서 0.97를 나타냈으며, p38 MAPK 역시 대조군의 0.52에 비해 프레가발린 투여군에서 0.4로 대조군에 비해 현저하게 낮아 항자멸사 및 항염작용을 확인했다”고 말했다.
아울러 “흥분성 신경전도 물질인 글루타메이트의 과분비 시 증가하는 성상세포(astrocyte)를 확인하기 위해 성상세포를 보여주는 물질인 GFAP(glial fibrillary acidic protein)를 측정해 본 결과 대조군의 47.3에 비해 프레가발린 투여군은 29.3으로 확인했다”며 “즉, 프레가발린의 초기투여가 흥분성 신경전도 물질의 분비를 감소시켜 세포자멸사 및 염증을 억제하며 신경을 보호해 이차손상을 막는 것을 증명한 것”이라고 밝혔다.
김영훈 교수는 “프리가발린이 흥분성 신경전도물질의 분비를 억제시켜 신경세포 및 교세포의 자멸사 등의 이차손상의 기전을 억제해 신경보호 효과와 관련있는 것으로 보인다.”며 “척수 손상 시 초기 적절한 약물치료의 중요성을 다시 한 번 확인한 것이다”고 말했다.
특히 김 교수는 “이번 연구결과를 통해 척수손상을 포함하여 중추신경계 손상에 있어 스테로이드 치료에만 의존하고 있는 현재 치료방법에서 보다 다양한 접근을 통한 효과적 치료방법의 개발에 도움을 줄 것으로 기대한다.”고 강조했다.
이번 연구는 학술진흥재단의 지원으로 실시된 연구로 지난 6월 일본에서 열린 아시아태평양 정형외과학회에서 발표해 최우수 논문상을 수상했으며, 대한의학회 국제학술지인 ‘JKMS(Journal of Korean Medical Sciences)’ 3월호에 게재됐다.
심형준 기자 cerju@heraldcorp.com
