경북대병원 "당뇨병 치료, 새로운 가능성을 열었다"

이인규·전재한 교수팀 연구 최고 권위 학술지 실려

경북대병원 연구진이 당뇨병을 치료할 수 있는 신규 분자 타깃을 규명함에 따라 500만 명을 넘어선 국내 당뇨병 환자들에게 새로운 희망이 생겼다.

경북대병원 내분비대사내과 이인규·전재한 교수팀은 미토콘드리아 효소인 피루브산 탈수소효소 키나아제4(PDK4)를 억제해 미토콘드리아의 기능을 회복시키고 포도당 생성을 제어함으로써 제2형 당뇨병(주로 비만 인구에서 발생하는 당뇨병으로, 인슐린 저항성에 의해서 혈당이 상승함)을 치료할 수 있는 새로운 가능성을 열었다.

비만이 주요 원인으로 알려진 제2형 당뇨병 발병은 갈수록 증가해 우리나라 30세 이상 성인 인구 7명 중 1명(14.4%)이 앓고 있다. 그러나 현재의 모든 치료법을 동원해도 당뇨병 조절 목표인 당화혈색소 6.5% 미만에 도달하는 비율은 25%에 불과한 실정이다.

이인규 교수는 "PDK4는 미토콘드리아에 존재하는 효소로 그 발현이 증가하면 미토콘드리아가 제 기능을 못 할 수 있다는 것과, 당뇨병이나 비만 상태에서 PDK4가 근육 조직에서 발현이 증가되어 있으며, PDK4 결손 쥐에서 정상 쥐보다 혈당이 감소된다는 사실은 이미 알려져 있었다"면서 "하지만 근육에서와는 달리 간에서의 PDK4 역할에 대해서는 상대적으로 충분한 연구가 이루어지지 않아 한국연구재단의 지원을 받아 이번 연구를 수행하게 되었다"고 설명했다.

경북대병원 연구팀의 연구결과, PDK4가 당뇨병 쥐의 간에서 증가한 것을 확인했으며, 또 당뇨병 쥐의 간에서 PDK4를 억제하면 지방산 산화가 줄어들고 과도한 ATP(에느지) 생성이 억제되면서 결과적으로 포도당 생성 유전자가 감소되어 간에서 포도당 합성이 감소하고 혈당이 떨어지는 것으로 확인되었다.

박보윤 박사는 "지금까지는 비만이나 당뇨 상태에서 인슐린 저항성으로 인해 과도한 글루카곤이 생성되면 간에서 포도당 신생합성이 많이 일어나 고혈당 상태가 유지되어 당뇨질환이 악화되는 것으로 알려졌고, 이런 과정을 억제시킬 수 있는 약물 개발에 주력해왔다"면서 "그러나 PDK4에 의해서는 당뇨 상태에서 증가된 글루카곤 농도에는 변화가 없지만, 그 하위 신호 전달들의 변화로 인해 포도당 신생 합성이 조절된다는 사실을 밝혀낸 것이 이번 연구의 성과"라고 말했다.

전재한 교수는 "PDK4가 당뇨병을 개선하는데 있어 글루카곤의 농도와 상관없이 고리형 AMP 수치부터 그 하위 신호 전달 과정을 조절하기 때문에 고리형 AMP의 농도를 줄일 수 있는 약물을 당뇨병 치료제로 사용할 수 있을 것이라는 기대를 이번 연구가 보여주었다"고 설명했다.

전 교수는 그러나 "이 부분에 대한 연구가 아직 매우 부족한 탓에 고리형 AMP를 분해시키거나 합성을 억제시키는 약물에 대한 세포실험·동물실험 등이 요구되고, 또한 새로운 당뇨병 치료제를 개발하기 위해서는 PDK4에 대한 보다 심도 깊은 연구 역시 필요하다"고 말했다.

이인규·전재한 교수팀의 연구결과는 당뇨병 분야 최고 권위지인 'Diabetes(당뇨병)' 최신호에 실렸다.