국내 연구진, 벌집 성분으로 통풍 치료 메커니즘 밝혀

국내 연구진이 벌집의 성분으로 통풍을 치료하는 새로운 해법을 발견했다. 

가톨릭대 이주영 교수 연구팀이 벌집의 프로폴리스 성분인 CAPE(Caffeic acid phenethyl este, 벌집에서 추출, 분리된 플라보노이드 계열의 물질)이 통풍의 주요 메커니즘인 염증조절복합체(inflammasome, 통풍의 주요 원인물질인 요산염 결정을 인지, 수용하여 세포에 염증성 사이토카인의 분비를 일으키는 단백질 복합체)의 하위 단백질에 직접적으로 결합하는 것을 최초로 밝혀 통풍을 치료하는 새로운 가능성을 제시했다고 밝혔다. 

이 연구성과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Report)’ 12월 9일자에 게재됐다. 논문명: Targeting ASC in NLRP3 inflammasome: a novel strategy to treat acute gout. 저자 정보 : 이주영 교수(교신저자, 가톨릭대), 이혜은(공동 제1저자, 가톨릭대), 양갑식 박사(공동 제1저자, 가톨릭대), 김남두 박사(대구경북첨단의료산업진흥재단), 정성근(부산대), 정연진 교수(부산대), 최재영(영남대), 박현호 교수(영남대).

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통풍은 관절 내에 요산이 침착되면서 발생하는 질환이다. 국내 진료환자 수는 2011년 24만명으로 매년 증가 추세이다. 하지만 현재 치료제는 일시적 통증 완화에 그치고 있어 근본적인 치료제 개발이 시급하다. 

연구팀은 벌집의 구성성분인 프로폴리스에 많이 함유된 CAPE이 요산염 결정으로 유도된 급성통풍 실험쥐 모델에서 부종을 완화시키며 통풍에서 주요하게 작용하는 사이토카인(세포 사이의 신호 전달을 매개하는 단백질 인자의 총칭)의 발현을 억제한 것을 밝혔다. 

이 연구결과는 광범위하게 염증을 억제하는 기존의 비스테로이드소염제 (NSAIDs)의 한계를 넘어선 것이다. 기존의 소염진통제는 통풍의 근본적인 치료가 아니라 일시적인 통증의 완화제로써 낮은 치료효과, 여러 가지 부작용 등이 따른다. 

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▲ 요산염 성분(MSU)으로 유도한 통풍 모델에서 CAPE의 경구투여를 통한 급성통풍의 개선효과. 동물모델에서의 시간대별 쥐의 발 두께를 측정하였고 (A), 최종 쥐의 발의 사진과 조직염색을 확인하였다(B). B의 조직염색을 확대 하여 세포의 변화를 관찰하고 (C), 발바닥 조직에서 호산구의 활성을 측정하였다 (D). 야생형 마우스와 NLRP3 결핍된 마우스 비교를 위한 실험으로 마우스 발바닥 조직 내 면역학적블로팅을 측정하였다(E). A~D와 동일한 마우스 발바닥 조직에서 염증조절복합체의 억제를 면역학적 블로팅으로 확인하고 (F), Caspase-1의 활성을 측정하고 (G), 통풍관련 주요 사이토카인 인터루킨 –1베타(IL-1β), 인터루킨–18(IL-18), 티엔에프-알파(TNF-α)의 효소결합 면역흡착 분석법(ELISA)를 측정한 결과이다 (H-J).

하지만 이 연구는 CAPE의 경구투여가 통풍의 직접적인 작용 메커니즘인 염증조절복합체의 형성을 억제함으로서 근본적인 치료의 길을 열었다. CAPE이 염증조절복합체 형성의 중요한 연결고리인 ASC 단백질에 직접적으로 결합함으로써 복합체 형성을 차단함을 세계 최초로 밝혔다.통풍유발물질인 요산결정을 인지하는 NLRP3 염증조절복합체의 형성 자체를 방해함으로써 근본적인 통풍의 치료에 효과적임을 발견한 것이다. 

이주영 교수는 “이 연구성과는 단순히 광범위한 염증 치료제를 사용하던 기존 통풍 치료제의 한계를 넘어서 6년여의 오랜 연구 끝에 천연물 성분으로 통풍을 치료할 수 있는 직접적 원인물질의 작용 메커니즘을 찾은 것이다. 통풍치료를 위한 신규 약물 발굴 및 최적의 치료제 도출에 기여할 것으로 기대된다.”라고 설명했다. 

[김들풀 기자  itnews@itnews.or.kr]