당뇨병 치료제 메트포르민(Metformin)이 폐 섬유증 치료에 도움이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다.
미국 앨라배마대학교 버밍햄캠퍼스의 연구팀은 확립된 섬유증이 세포 대사를 표적으로 하는 약물 치료를 통해 회복될 수 있는 것으로 나타났다고 밝혔다.
섬유증의 병리학적 메커니즘을 규명하는데 있어 진전이 이뤄지고 있음에도 불구하고 아직 효과적인 치료법이 부족하다는 점을 고려할 때 이 연구결과는 중요한 의미가 있다.
폐 섬유증은 감염, 방사선요법 또는 화학요법 이후 발생할 수 있으며 뚜렷한 원인이 알려지지 않은 특발성 폐섬유화증도 한 유형이다. 특발성 폐섬유화증은 치명적일 수 있는 폐질환이며 전 세계에서 5백만 명 이상의 환자가 있는 것으로 추산되고 있다.
앨라배마대학교 의학부의 야로슬라프 즈미예브스키 부교수와 빅터 타닉칼 교수는 특발성 폐섬유화증 환자의 폐 조직, 쥐의 폐 섬유아세포, 폐 섬유증 쥐과 동물 모델을 이용해 실험을 진행했다.
실험 결과 폐 섬유증의 회복이 나타났으며 근원적인 세포 메커니즘이 약물 치료에 의해 영향을 받는 것으로 관찰됐다. 폐 섬유증 해소를 가속화한 약물은 비-인슐린 의존성 당뇨병에 안전하며 광범위하게 사용되고 있는 메트포르민이었다.
이 연구는 세포 내에서 에너지상태를 감지하고 대사를 조절하는 AMP-활성 단백질 인산화효소(AMP-activated protein kinase, AMPK)에 초점을 맞추고 진행됐다.
연구팀은 특발성 폐섬유화증 환자 폐 조직의 섬유증 내 근섬유아세포에서 AMPK 활성도 수치가 낮다는 것을 발견했다.
근섬유아세포는 섬유화 과정에서 세포외 콜라겐섬유를 침착시키는데 이러한 근섬유아세포는 대사적으로 활성화되며 세포자멸(apoptosis)이라고 하는 프로그램화된 세포 사멸에 저항성을 보인다.
연구팀은 특발성 섬유화세포 환자 폐의 근섬유아세포에서 AMPK를 메트포르민 또는 AICAR라는 다른 활성물질을 이용해 활성화했을 때 섬유증 활성도가 낮아졌다고 설명했다.
또한 AMPK 활성은 에너지를 생산하는 세포기관인 미토콘드리아 생성을 향상시키고 세포자멸에 대한 세포의 감수성을 정상화했다.
연구팀은 항암제 블레오마이신(bleomycin)에 의해 유발된 폐 섬유증 쥐 모델에서는 폐 손상 이후 3주 뒤 메트포르민 치료를 시작해 5주간 계속한 결과 섬유증 해소가 가속화됐다고 부연했다.
이러한 해소는 AMPK 결핍 쥐에서는 뚜렷하게 나타나지 않아 메트포르민의 효과가 AMPK 의존성인 것으로 확인됐다.
연구팀은 “이 연구는 AMPK가 동화작용을 이화작용 대사로 전환하면서 확립된 섬유증 해소를 촉진하는 중요한 대사적 스위치 역할을 할 수 있다는 이론을 뒷받침한다”고 말했다.
이어 “이러한 전-해소 경로를 활성화하는 메트포르민 또는 다른 약물을 통한 AMPK 활성화가 진행성 섬유성 질환에 유용한 치료전략이 될 수 있다는 개념증명을 제시한다”고 덧붙였다.
이 연구 자료는 국제학술지 네이처 메디신(Nature Medicine)에 2일 게재됐다.
