고려대 연구진, 만성 방광염·장증후군 잡는 표적 치료 길 열어

[서울=뉴시스]박시은 인턴 기자 = 스치기만 해도 아픈 만성 방광염이나 원인을 알 수 없는 과민성 장증후군 등 난치성 만성 통증 질환의 발병 원리가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 밝혀졌다.

고려대학교는 생명과학부 최해웅 교수 연구팀이 반복적인 염증으로 활성화된 압력 감지 단백질 'PIEZO(피에조)'가 만성 통증을 유발하는 새로운 생물학적 기전을 규명했다고 30일 밝혔다.

PIEZO는 세포의 물리적 자극을 감지하는 단백질로, 2021년 노벨 생리의학상 수상 연구의 핵심 주제다. 이번 연구는 세포의 방어 시스템이 오히려 새로운 통증 신경을 만들어 통증을 지속시키는 원인이라는 사실을 규명한 것으로, 만성 통증의 근본 치료 전략 개발 가능성을 제시했다.

연구 결과에 따르면 방광이나 장을 이루는 상피세포는 평소 PIEZO 단백질로 장기의 압력을 감지한다. 하지만 염증이 반복되면 PIEZO가 과도하게 많아져 세포 내에 산화 스트레스가 쌓인다.

이때 세포는 자신을 보호하기 위해 특정 단백질(SLC7A11)을 활성화하는데, 이 과정에서 신경전달물질인 '글루타메이트'가 세포 밖으로 다량 분비되는 부작용이 생겼다. 흘러나온 글루타메이트는 주변 통증 신경을 자극해 조직 내로 새로운 신경을 증식했고, 이에 따라 가벼운 자극에도 통증이 지속되는 상태가 유지됐다.

연구팀은 이를 '상피세포-신경 재배선' 과정으로 정의했다. 동물 모델을 통해 이 통증 유발 길목에 있는 단백질(SLC7A11)의 활성을 억제한 결과, 통증 신경의 증식이 줄어들고 배뇨 장애 증상도 개선되는 것을 확인했다.

PIEZO 단백질은 방광뿐 아니라 장, 폐, 관절, 피부 등 몸속 대부분의 조직에 존재한다. 이에 따라 이번 연구는 과민성 장증후군, 만성 골반 통증, 섬유근육통 등 다양한 난치성 만성 통증 질환의 치료제 개발에도 활용될 전망이다.

최 교수는 "세포가 물리적 힘을 감지하는 기초 생물학적 현상이 어떻게 질환으로 이어지는지 규명한 연구"라며 "만성 통증의 근본 원인을 표적으로 하는 새로운 치료 전략 개발로 이어지길 기대한다"고 말했다.

고려대 김민중 박사과정생 제1 저자로 이름을 올린 이번 연구 성과는 3대 과학 학술지(NCS)로 꼽히는 국제 학술지 '셀(Cell)'에 지난 26일 게재됐다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]