아주대의대 곽병주 교수
곽병주 교수 (아주대학교)
의학과 생명과학이 급속하게 발전하면서 인간의 평균 수명도 점차 늘어나고 있으며, 장노년 인구의 비중도 급신장하고 있다. 그러나 인구 노령화와 함께 새롭게 노인성 신경계 질환들이 급증하면서 건강을 위협하고 있다. 뇌졸중을 비롯해 일반적으로 사고, 기억, 언어기능의 장애를 수반하는 알츠하이머병, 운동기능에 손상을 주는 파킨슨병 같은 뇌질환이 바로 그 대표적인 예라고 할 수 있다.
뇌로 가는 혈액순환장애로 유발되는 뇌졸중은 세계적으로 장애의 제일 원인이며 국내의 경우 가장 높은 사망률을 보이고 있다. 알츠하이머병은 60 - 70대의 노인중 3%, 85세 이상 노인의 50%에서 나타나는 가장 흔한 형태의 치매병이다. 이러한 노인성 뇌질환은 특정 뇌신경세포의 사멸로 인한 뇌신경계의 기능장애를 수반하게 되는데, 이를 막을 수 있는 효과적인 치료약물 및 방법은 전무한 상태다. 따라서 환자의삶의 질이 떨어지는 것은 물론, 가족 역시 정신적 부담과 막대한 의료비 지출에 따른 경제적 고통을 겪고 있다.
뇌신경세포는 흥분성 독성 (excitotoxicity), 산화적 독성(oxidative stress), 고사(apoptosis)라는 세가지 경로중 하나로 사멸하며, 각각은 특이한 신호전달체계를 통하여 진행한다. 흥분성독성이란 뇌신경계에서 흥분성 신경전달을 주도하는 glutamate 신경전달시스템의 과도한 활성으로 세포내에 calcium ion이 축적되어 나타나며, 산화적독성은 뇌신경세포에 강한 독성물질인 활성산소종이 축적되어 유도되며, 고사는 세포내에 caspases와 같은
연구팀은 장염 및 관절염 치료제로 널리 사용되고 있는 aspirin 유도체인 설파살라진(sulfasalazine)이 NMDA receptor antagonist로서 흥분성독성을 억제하고, 항산화제로서 산화적독성을 억제하며, 아연 독성을 억제하며 항혈전작용을 갖는 다는 새로운 약리기전을 밝혔다. 이러한 복합 신경세포보호작용과 항혈전작용으로 설파살라진은 중뇌동맥 폐쇄에 의한 허혈성 뇌경색과 안압상승에 의한 허혈성 망막신경세포의 사멸을 효
연구팀은 aspirin과 설파살라진의 약리효과를 증가시키기 위하여, 새로운 유도체를 200여종 합성하였으며, 이중 NEU2000이 탁월한 신경세포 보호효과를 갖는다는 것을 발견하였다. NEU2000은 30 mM의 농도에서 NMDA 수용체에 의한 흥분성독성을 억제하였고 (aspirin은 3 mM, sulfasalaine은 300 mM 에서 효과가 나타남), 0.3 mM의 농도에서 산화적독성을 완전히 억제하였으며 (aspirin은 항산화효과가 없으며, 설파살라진은 100 mM에서 부분적인 항산화작용을 나타냄), 아연독성 억제작용과 항혈전작용은 유지되었다. NEU2000은 안정성이 우수했으며, 뇌질환의 치료제로서 필수적인 blood brain barrier (BBB)를 잘 통과하였으며, 뇌졸중의 유도후 투여해도 상당한 뇌세포 보호작용이 나타나 뇌졸중 치료를 위한 최적의 약리조건을 갖추었다. 뇌졸중외에도 NEU2000은 외상성 척추손상후 나타나는 신경세포의 사멸을 억제하였고, 8주간을 경구 투여하였을 때 루게릭병으로 알려진 amyotrophic lateral screlosis 의동물모델에서 나타나는 팔다리 운동기능의 손상 및 척추운동신경 세포의 사멸을 억제하였다.
따라서 NEU2000은 신경세포의 사멸을 수반하는 광범위한 뇌질환의 치료제로 개발이 가능할 것으로 기대된다.