항암제 부작용 최소화 방법 찾았다

국내 연구팀, 부작용 억제하는 뉴로펩타이드Y 발견

▲NPY에 의한 골수조혈줄기세포 조절을 통한 항암제 부작용 완화 모식도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 항암제 부작용을 최소화할 수 있는 길이 열렸다.

국내 연구팀이 골수조혈줄기세포를 이용해 대표적인 항암제 부작용인 골수손상을 억제하는 신경전달물질 뉴로펩타이드Y(이하, NPY)를 발견했다. 앞으로 심각한 항암제 부작용인 골수손상을 최소화하기 위한 약물 개발의 새로운 표적이 될 것으로 기대된다.

NPY는 신경전달물질인 뉴로펩타이드 중 하나로 중추신경과 말초신경에서 풍부하게 분비돼 식욕중추를 조절하거나 다양한 물질 대사에 관여한다고 알려져 있다. 항암치료요법 중 시스플라틴을 포함한 항암제를 이용한 화학약물치료법은 다양한 부작용을 야기한다. 그 중 골수 손상은 주요한 부작용 중 하나로 실제 항암제 치료를 받은 암환자에서는 급성골수손상이 나타난다.

이런 항암제에 의한 골수손상은 골수 재생성에 관여하는 조혈줄기세포(Hematopoietic stem cell)의 기능이 제대로 이뤄지지 않아 만성적 골수 손상으로 이어질 수 있다. 암환자에게서 화학약물치료법을 지속할 수 없게 되는 한계점이 생긴다.

연구팀은 유전적으로 NPY를 발현하지 않는 생쥐의 골수는 정상생쥐의 골수보다 조혈줄기세포의 수가 적은 것을 발견해 연구를 진행했다. 이런 조혈줄기세포의 감소는 세포의 생존과 유지에 필수적인 골수내 신경세포와 내피세포가 사멸하였기 때문임을 밝혀냈다.

NPY가 발현하지 않는 생쥐의 골수 내 신경세포 손상으로 인한 조혈줄기세포의 감소 등의 골수손상은 암환자에서 항암제 투여로 인한 부작용으로 나타나는 골수손상과 비슷한 사실을 확인한 것이다. 또 NPY 결핍 생쥐와 항암제를 투여한 생쥐에 NPY를 주입하면 감소됐던 신경세포와 내피세포가 증가하고 조혈줄기세포의 수도 증가되는 것을 확인했다.

이는 NPY가 대식세포에 존재하는 Y1 수용체와 반응해 신경세포의 생존과 증식에 관여하는 형질전환증식인자β(TGF-β)의 분비를 증가시켜 나타나는 현상임을 규명했다. 대식세포(Macrophage)는 체내의 모든 조직에 분포하는 세포로 이물이나 노폐세포 등을 포식하여 생체면역기능을 유지하는데 관여하는 세포를 말한다. Y1 수용체는 NPY와 반응하는 Y 수용체 중 하나이다. 형질전환증식인자β(Transforming growth factor beta, TGF-β)는 다양한 세포들에서 분비돼는 단백질로 형질전환증식인자β로 불리며 신경세포의 생존과 증식을 유도한다.

이번 연구는 항암제에 의한 골수손상이 NPY와 대식세포의 Y1 수용체와의 반응으로 인해 완화될 수 있다는 치료기전을 밝힌 것이다. NPY가 항암제 부작용인 골수손상 예방과 치료제로서 이용될 수 있다는 것을 제시했다.

경북대학교 배재성 교수와 진희경 교수가 이번 연구를 주도했다. 연구결과는 생명과학 분야 학술지인 엠보 저널 (The EMBO Journal)지에 4월 27일(논문명: Neuropeptide Y regulates the hematopoietic stem cell microenvironment and prevents nerve injury in the bone marrow)자에 실렸다.

배재성 교수는 "이번 연구는 항암제에 의한 골수조혈줄기세포의 손상을 억제 또는 완화 시키는 것이 항암제의 부작용인 급성 또는 만성골수손상을 줄일 수 있는 방법임을 제시한 것"이라며 "NPY에 의한 조혈줄기세포의 조절이 앞으로 임상 적용 가능한 항암제 부작용 억제제 개발을 위한 새로운 타깃 물질임을 제시하는 연구"라고 설명했다.