알파-1 항트립신

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알파-1 항트립신

 

Beth Israel Deaconess Medical Center의 과학자들이 간에서 염증에 반응하여 만들어지며 폐기종(emphysema) 환자들의 치료에도 이용되는 알파 1 항트립신(alpha-1-antitrypsin: AAT) 단백질이 1형 당뇨병 모델에서 혈당 수치를 정상화시켰다고 발표했다.

이번 연구결과는 ‘PNAS’ 에 발표되었으며 염증 발생과 1형 당뇨병 사이의 연관성을 제시하는 동시에 새로운 치료제 개발에 적용될 것으로도 기대되고 있다.

소아 당뇨병이라고도 불리는 1형 당뇨병은 인체의 면역세포가 과다 활성화되어서 췌장 베타세포를 파괴하여 발생하는 자가 면역질환이다.

이처럼 베타세포가 파괴되면 인체는 인슐린이 생성되지 않기 때문에 혈액으로 유입된 당을 에너지로 전환시키지 못하게 되며, 높은 혈당수치를 기록하게 된다. 현재 전세계에는 210만 명이 1형 당뇨병 환자이며 주로 어린이나 젊은 성인이라고 한다. 이들은 평생 매일 인슐린을 주사해야만 정상적인 생활을 영위할 수 있다.

연구를 주도한 Maria Koulmanda 박사는 “1형 당뇨병을 완치하기 위해서는 베타세포를 공격하는 T세포 의존성 자가면역의 중단 만으로는 부족하다. 우리는 여기에 더하여 인슐린 신호전달을 회복시키고 근육, 지방 및 다른 인슐린 민감성 조직에서 염증성 상태를 제거하는 방법이 필요하다고 생각하게 되었다.”라고 설명했다.

연구팀은 지난해에 인슐린 저항성과 염증이 1형 당뇨병 발생에 끼치는 영향을 확인했다. 이 연구는 지방과 근육의 염증이 인슐린을 막아서 혈당을 조직에서 요구하는 에너지로 전환시키지 못하게 함을 처음으로 입증했다.

이어진 추가 연구에서는 비-비만 당뇨(non-obese diabetic: NOD) 마우스 모델에 관용 유도(tolerance-inducing), 항염증 특성을 갖도록 약물 3종을 병용시켜서 투여하면 혈당이 정상수준으로 회복됨을 보여주었다. 이번 연구에서는 AAT 단백질을 이용하여 동일한 결과를 얻었다고 한다. Koulmanda 박사는 “AAT 단백질은 간에서 만들어지며 통제되지 않는 염증반응을 차단하는 역할을 한다. 1형 당뇨병에서 염증은 T세포가 보호기능을 발휘하느냐 아니면 파괴기능을 발휘하는가를 결정해주는 역할을 하다. 때문에 우리는 염증 촉진상태를 염증 차단상태로 바꾸는 AAT 단백질을 이용하면 1형 당뇨병에 대한 면역관용을 재확립시킬 수 있다는 가설을 세우게 되었다.”라고 설명했다. 실제로 NOD 마우스 모델에 시험해보니 AAT 단백질은 T세포 활성화는 직접 차단하지 않으면서 염증을 완화시켰다고 한다. 그 결과로 베타세포 침윤도 차단되고, 혈당도 정상수준으로 회복되었으며, 베타세포의 면역관용도 나타나고, 인슐린 신호전달 및 반응도 정상화되었다고 한다. 특히 중요한 사실은 AAT 단백질이 투여된 NOD 마우스들은 베타세포가 크게 늘어났다는 점이다.

AAT 단백질은 이미 알파-1 항트립신 결핍증에 대한 보충요법제로 널리 이용되고 있다. 유전질환인 알파-1 항트립신 결핍증은 성인의 폐기종이나 소아 간질환을 유발시킨다고 알려져 있다. Koulmanda 박사는 “AAT 단백질은 20년 이상 이용되면서 뛰어난 안전성이 입증되었다. 우리는 AAT 단백질이 1형 당뇨병이 발생한 환자들의 나머지 베타세포 파괴를 늦추거나 막아줄 것으로 믿고 있다.”라고 설명했다

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