서울아산병원 송재관·장은주 교수팀
[라포르시안] 국내 연구진이 내과적 치료로 대동맥판막의 노화를 억제할 수 있다는 사실을 입증했다.
대동맥판막협착증은 중증으로 발전해 인공판막으로 교체하기 전까지는 병의 진행을 막을 수 있는 치료법이 없었다.
27일 서울아산병원에 따르면 심장내과 송재관 교수와 의생명과학과 장은주 교수팀(사진 왼쪽부터)이 환자와 실험동물의 판막세포를 이용한 실험을 통해 대동맥판막이 굳어지고 딱딱해지는 석회화를 분석한 결과, 혈당 조절에 관여하는 것으로 알려진 효소인 디펩티딜펩티다제-4(DPP-4)가 대동맥판막협착증에서 과도하게 증가해 대동맥판막의 석회화를 유발한다는 것을 밝혀냈다.
연구진은 이 기전을 이용해 현재 당뇨병 치료제로 사용되고 있는 DPP-4 억제제를 투여하면 대동맥판막 석회화의 진행이 억제된다는 것도 입증했다.
DPP-4 억제제의 대동맥판막협착증 치료 용도를 최초로 입증한 것을 인정받아 한국과 미국에서 특허 등록에 성공하는 성과도 이뤄냈다.
DPP-4 억제제는 당뇨병 치료제 사용량의 40%를 차지하고 있으며 특별한 부작용이 없는 안전한 약제로 알려져 있다.
이번 연구를 통해 이미 개발된 이 약제들을 대동맥판막협착증 치료제로 재창출함으로써 빠른 시일 내에 실제 환자들에게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
송재관·장은주 교수팀이 대동맥판막 석회화 과정을 분석한 결과, 혈당 조절에 관여하는 효소인 DPP-4가 인슐린과 비슷한 분자구조를 가진 인슐린유사성장인자-1의 작용을 억제하게 되는데, 이 과정에서 대동맥판막조직 세포에 칼슘이 쌓이고 석회화가 진행됐다.
이 기전을 통해 대동맥판막 협착증을 가진 쥐와 토끼 두 가지 동물질환 모델에 DPP-4 억제제를 투여한 결과, 인슐린유사성장인자-1의 양이 증가하면서 석회화가 억제되고 대동맥판막 협착증의 발생이 예방된다는 것이다.
연구팀은 DPP-4 억제제를 '심장판막 석회화의 예방 또는 치료용 조성물'로 국제특허를 출원해 우리나라와 미국에서 특허 등록에 성공했다.
현재 연구팀은 범부처신약개발단의 연구비를 수주해 다양한 DPP-4 억제제들 중에서 심장판막조직 분포도가 높고 대동맥판협착증 치료제로서 최적화된 유효용량을 갖고 있는 약제를 확인하는 후속 연구를 진행 중이다.
앞으로 대동맥판막 협착증과 당뇨병을 갖고 있으며 추적 심장초음파가 시행된 환자들의 빅데이터를 활용해 DPP-4 억제제의 대동맥판막 협착증 진행 예방 효과를 검증할 예정이다.
장은주 교수는 "일반적으로 10~15년의 오랜 기간이 소요되는 통상적인 신약개발 과정과는 달리, 시장에서 안전성이 검증된 DPP-4 억제제를 대동맥판막협착증 치료제라는 새로운 신약으로 재창출해 곧 실제 임상에서 환자들에게 적용할 수 있을 것"이라고 내다봤다.
송재관 교수는 ""이번 연구는 임상의학과 기초과학이 만나 환자에게 직접 도움이 되는 성과를 얻은 성공적인 사례"라며 "향후 추가적인 임상시험를 통해 최적의 약물 유효용량을 결정하고 대동맥판막 협착증의 예방 효과도 대규모 임상연구를 통해 입증할 계획"이라고 말했다.
이번 결과는 세계 심장 분야 권위지인 '써큘레이션(Circulation)'에 게재됐다.