서울대학교병원

당뇨혈관합병증의 새로운 원인을 찾다
세계 최고 권위의 심장혈관 전문학술지인 ‘써큘레이션 (Circulation), 5-Year impact factor : 17.047)’ 온라인판에 7월 12일 게재  

-보복부지정 선도형-세포치료연구사업단 김효수교수 연구팀이 (분당병원 윤창환교수, 사업단 최영은박사), 5년간의 연구 끝에 당뇨병으로 인한 혈관합병증의 기전을 규명함
-당뇨병환자의 혈관합병증을 야기하는 원인이 혈관세포간 신호전달체계 이상임을 세계최초로 규명
-향후 당뇨병의 혈관합병증의 신치료제 개발에 응용 가능.

당뇨병 환자는 신장, 심장, 망막, 하지 등 신체 주요 장기에 혈관 합병증이 잘 생기고 만성콩팥병, 협심증, 심근경색증, 실명, 하지허혈증이 발생한다. 그런데 당뇨병 환자의 혈관합병증은 치료도 어렵고 치료하여도 재발이 잦아 결과가 좋지 않은 특징이 있다. 아쉽게도 당뇨병 환자의 혈관병을 예방하고 치료하는데 혈당 조절 외에 뾰족한 방법이 없다. 그 이유는 아직도 당뇨병 환자의 혈관병이 왜 발생하고 악화되는지에 대해서 잘 모르기 때문이다.

세계 연구의 경향은 당뇨병이 개별 혈관세포 내에서 일으키는 변화에만 집중해 왔고, 결론도 개별 혈관세포들이 사멸하는 것이 당뇨 혈관병의 주된 원인이라고 여겨져 왔다. 하지만 보건복지부지정 선도형-세포치료연구사업단 연구팀은 (단장 김효수교수, 윤창환교수, 최영은박사), 당뇨병이 있는 쥐에서 혈관합병증이 발생하지만 혈관세포에서 세포 사멸은 두드러지지 않은 현상에 주목하고, 다른 발생 원인을 탐색하던 중, 개별혈관세포의 문제보다는, 혈관세포들 사이의 신호전달체계가 교란되면서 혈관의 안정상태가 무너져 혈관이 위축되고 소멸되어 당뇨병 혈관합병증이 발생하는 새로운 현상을 발견하였다.

연구팀이 발견한 핵심 발병원인은 당뇨병이 발생하면 재기드-원 (Jagged1) 분자의 발현이 증가한다는 것이다. 재기드-원은 혈관세포의 표면에 존재하면서 주변 혈관세포의 표면에 있는 노취 (Notch) 분자와 신호를 주고 받으면서, 혈관이 안정적으로 기능을 유지하는데 핵심적인 역할을 한다. 하지만 당뇨병에서의 역할은 알려져 있지 않았는데 연구팀은 당뇨병으로 인해서 재기드-원 분자의 발현량이 증가하여 혈관세포의 노취 분자 기능이 억제되어 혈관 안정성이 떨어지는 것을 발견하였다. 혈관세포의 안정성이 떨어지면서, 혈관세포들간 결합이 약해지고 가늘어지면서 끊어지고 혈관 밀도가 감소해 가는데 이것이 당뇨혈관병의 핵심 발생 원인이라는 것이다.

연구팀은 더 나아가 이렇게 늘어나는 재기드-원을 인위적으로 감소시키면, 당뇨병으로 인해서 발생한 혈관합병증을 정상화시킬 수 있음을 당뇨병 쥐 모델에서 증명함으로써, 향후 당뇨혈관병의 예방 및 신치료제 개발이 가능함을 보였다. 또한 당뇨망막병, 당뇨콩팥병, 당뇨심근병, 당뇨발 및 말초혈관질환을 병태 생리를 이해하는 데에도 크게 기여할 것으로 보여 향후 당뇨혈관병 치료의 새로운 지평을 열 수 있는 연구결과로 기대하고 있다.

연구를 총 지휘한 ‘보복부지정 선도형 세포치료 연구사업단’의 단장인 김효수 교수의 소감과 향후계획을 소개하자면, “본 사업단에서 당뇨병성 혈관이상의 연구를 시작한지 5년에 이르고 있는데, 그 동안의 노력이 결실을 보고 있다. 특히 사업단의 지원 하에 윤창환교수가 전임의 시절 독일 프랑크푸르트의 세계 대가인 스테파니 디믈러 박사팀에서 2년간 연수하고 귀국한 후에, 사업단의 최영은 박사와 호흡을 맞추어 본 연구에 집중한 것이 성과를 이룬 동력이 되었다. 지난주에 Scientific Reports라는 세계권위 전문지에 ‘진료현장에서 사용되고 있는 글립틴계열의 당뇨병 치료약제가 망막혈관 누수현상을 초래할 가능성이 있다’는 것을 제시한 데 이어서, 이번 주에는 심혈관계 세계최고의 권위지 Circulation지에서도 우리의 연구결과의 독창성과 향후 신약개발에 대한 파장을 제대로 평가받게 되어서 보람을 느낀다. 향후 본 사업단에서는 당뇨병환자의 혈관이상을 예방하고 치료할 수 있는 신치료법 개발에 집중하겠다.”

윤창환 교수는 분당서울대학교병원과 산업통상자원부에서 지원하는 마이크로로봇 시스템 개발 사업 (심근경색 중 만성완전폐색병변 치료용 마이크로로봇 시스템 개발과제)의 지원을 받아 분당서울대학교병원에서 당뇨혈관합병증 연구를 수행하였다.