국내 의료진이 비만대사수술 없이도 혈액 안에 비정상적으로 높게 유지되는 혈당을 대변으로 배출시키는 방법을 발견했다. 기존의 인슐린이나 당뇨병 치료제, 비만 약제가 갖는 기전과 전혀 다른 새로운 개념의 약물치료가 가능해질 것으로 기대된다.
기존의 당뇨병 치료법은 혈중 포도당을 없애는 것이 아니라 체내 다른 장기로 이동시키는 기전이다. 환자가 인슐린 저항성이 심할 경우 치료법이 마땅치 않고, 인슐린 분비 기능이 없을 때는 평생 인슐린 주사를 맞는 것 외에는 치료법이 없다.
신약으로는 혈중 포도당을 신장을 통해 몸 밖으로 배출하는 SGLT-2 억제제가 개발됐지만, 당뇨병 환자에게 흔히 나타나는 신장 기능 감소 환자에게는 사용할 수 없다는 단점이 있었다. 확실한 효과를 지닌 '비만대사수술'도 있는데, 수술이 대사성 질환에 효과를 나타내는 정확한 기전은 밝혀지지 않았었다.
세브란스병원 내분비내과 구철룡 교수·핵의학과 조응혁 교수, 강남세브란스병원 위장관외과 권인규 교수팀 등 공동 연구팀은 이전에 '위 절제술'을 받은 환자에게서 혈액 내 과잉 포도당이 소장 세포로 이동해 대변으로 배출되는 현상을 확인했다. 이후 이번 연구에서는 비만대사수술 후 혈당 및 체중 감소와 연관된 소장의 포도당 배출과 관련된 기전을 규명하고자 했다.
우선 비만대사수술법 중 가장 효과가 좋은 것으로 알려진 위우회술을 동물 모델로 재현했다. 이어 고도 비만 및 당뇨병 동물 실험에서도 혈액 안에 과다하게 존재하는 포도당이 비만대사 수술 후 소장을 통해 대변으로 배출되는 것을 확인했다.
연구팀이 포도당 배출이 활성화된 소장 부위에서 나타나는 전체 전사체의 발현량을 비교 분석했더니, 엠피레귤린 단백질이 증가했고, 관련된 상피세포성장인자(EGFR) 수용체 신호 전달체계가 매우 활성화됨을 확인했다. 이를 통해 포도당 대사 및 이동과 관련된 포도당 수송체가 활성화돼 혈액 내의 포도당이 소장으로 이동해 대변으로 배출되는 기전임을 밝혀냈다.
이후 비만대사수술을 하지 않은 비만 및 당뇨병 동물 모델을 대상으로 ‘엠피레귤린’을 주사로 투약하기도 하고 소장 내에 젤 형태로 코팅해보기도 했다. 그 결과, 비만대사수술과 유사하게 혈당과 체중이 감소했고, 소장을 통한 혈액 내의 포도당이 대변으로 배출하는 것을 확인했다.
세브란스병원 내분비내과 구철룡 교수는 "비만대사수술은 당뇨병 및 비만 치료 효과가 매우 뛰어나지만, 수술 자체의 위험 및 환자가 갖는 부담이 있었다"며 "비만대사수술과 유사한 기전을 갖는 약제 개발의 새로운 타깃을 발굴했다는데 의의가 있다"고 말했다.
이번 연구는 국제 학술지 '소화기학회지(GUT)'에 게재됐으며, 보건복지부 2018년도 제1차 보건의료기술연구개발사업 질병극복분야 연구자주도 질병극복연구사업 연구비로 진행됐다.
기존의 당뇨병 치료법은 혈중 포도당을 없애는 것이 아니라 체내 다른 장기로 이동시키는 기전이다. 환자가 인슐린 저항성이 심할 경우 치료법이 마땅치 않고, 인슐린 분비 기능이 없을 때는 평생 인슐린 주사를 맞는 것 외에는 치료법이 없다.
신약으로는 혈중 포도당을 신장을 통해 몸 밖으로 배출하는 SGLT-2 억제제가 개발됐지만, 당뇨병 환자에게 흔히 나타나는 신장 기능 감소 환자에게는 사용할 수 없다는 단점이 있었다. 확실한 효과를 지닌 '비만대사수술'도 있는데, 수술이 대사성 질환에 효과를 나타내는 정확한 기전은 밝혀지지 않았었다.
세브란스병원 내분비내과 구철룡 교수·핵의학과 조응혁 교수, 강남세브란스병원 위장관외과 권인규 교수팀 등 공동 연구팀은 이전에 '위 절제술'을 받은 환자에게서 혈액 내 과잉 포도당이 소장 세포로 이동해 대변으로 배출되는 현상을 확인했다. 이후 이번 연구에서는 비만대사수술 후 혈당 및 체중 감소와 연관된 소장의 포도당 배출과 관련된 기전을 규명하고자 했다.
우선 비만대사수술법 중 가장 효과가 좋은 것으로 알려진 위우회술을 동물 모델로 재현했다. 이어 고도 비만 및 당뇨병 동물 실험에서도 혈액 안에 과다하게 존재하는 포도당이 비만대사 수술 후 소장을 통해 대변으로 배출되는 것을 확인했다.
연구팀이 포도당 배출이 활성화된 소장 부위에서 나타나는 전체 전사체의 발현량을 비교 분석했더니, 엠피레귤린 단백질이 증가했고, 관련된 상피세포성장인자(EGFR) 수용체 신호 전달체계가 매우 활성화됨을 확인했다. 이를 통해 포도당 대사 및 이동과 관련된 포도당 수송체가 활성화돼 혈액 내의 포도당이 소장으로 이동해 대변으로 배출되는 기전임을 밝혀냈다.
이후 비만대사수술을 하지 않은 비만 및 당뇨병 동물 모델을 대상으로 ‘엠피레귤린’을 주사로 투약하기도 하고 소장 내에 젤 형태로 코팅해보기도 했다. 그 결과, 비만대사수술과 유사하게 혈당과 체중이 감소했고, 소장을 통한 혈액 내의 포도당이 대변으로 배출하는 것을 확인했다.
세브란스병원 내분비내과 구철룡 교수는 "비만대사수술은 당뇨병 및 비만 치료 효과가 매우 뛰어나지만, 수술 자체의 위험 및 환자가 갖는 부담이 있었다"며 "비만대사수술과 유사한 기전을 갖는 약제 개발의 새로운 타깃을 발굴했다는데 의의가 있다"고 말했다.
이번 연구는 국제 학술지 '소화기학회지(GUT)'에 게재됐으며, 보건복지부 2018년도 제1차 보건의료기술연구개발사업 질병극복분야 연구자주도 질병극복연구사업 연구비로 진행됐다.
의료계 뉴스 
