인체 내 자연 단백질(GM-CSF)을 기반으로 개발돼 수십 년째 암 치료 등에 사용되는 사그라모스팀(sargramostim)이 신경세포 사멸을 막고 알츠하이머병 인지 저하를 완화할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

미국 앤슈츠 콜로라도대(CU Anschutz) 헌팅턴 포터 교수팀은 21일 의학 저널 셀 리포츠 메디신(Cell Reports Medicine)에서 전 생애 인간 혈액 연구와 알츠하이머병 임상시험, 알츠하이머병 동물 실험으로 이런 사실을 확인했다고 밝혔다.

연구팀은 세포 손실 등 뇌 신경세포 변화는 생애 초기부터 진행되지만 사그라모스팀이 이런 손상을 늦출 가능성이 있는 것으로 나타났다며 이는 알츠하이머병과 다른 인지 문제를 겪는 사람들에게 새로운 희망을 준다고 말했다.

사그라모스팀(상품명 류카인)은 인체 내 천연 단백질인 GM-CSF(과립구-대식세포 집락자극인자)를 합성해 만든 약물로, 면역계를 자극해 면역세포 생성을 촉진하고 염증반응을 조절한다. 30년 이상 암 치료 등에 사용돼 왔다.

연구팀은 전 생애 인간 혈액 단면 연구를 통해 신경세포 손상·사멸 진행을 조사하고, 알츠하이머병 환자에게 사그라모스팀을 투여하는 임상시험과 알츠하이머병 동물 모델 실험을 통해 사그라모스팀 효과와 작용 기전을 조사했다.

먼저 2~85세 사람들의 혈액 바이오마커를 비교한 결과, 사멸하는 뇌 신경세포에서 방출되는 단백질(UCH-L1)과 손상된 신경세포에서 나오는 단백질(NfL)이 생애 초기에는 혈중 농도가 낮지만 매년 급격히 증가하는 것으로 나타났다.

또 인지 저하 유발에 핵심적 역할을 하는 것으로 여겨지는 뇌 염증 지표 단백질(GFAP) 혈중 농도가 40세 이후부터 빠르게 높아졌고, 나이와 관련된 GFAP와 UCH-L1 혈중 농도는 여성이 남성보다 높았다.

이어 알츠하이머병 환자들에게 사그라모스팀과 위약 투여 후 혈액·간이정신상태검사(MMSE)로 바이오마커와 인지 기능 변화를 관찰한 결과, 사그라모스팀 투여군의 UCH-L1이 약 40% 감소했고, MMSE 점수도 위약군보다 유의하게 개선됐다.

사그라모스팀 투여 종료 45일 뒤 UCH-L1은 다시 치료 전 수준으로 높아졌으나 MMSE 개선 효과는 그대로 유지됐다.

또 알츠하이머병 쥐 모델에 GM-CSF를 투여한 결과, 신경세포 세포자멸사(apoptosis)가 감소하고 별아교세포증(astrogliosis) 및 염증 반응도 감소했으며, 동시에 인지 기능도 회복되는 것으로 나타났다.

연구팀은 이는 사람 혈액에서 관찰된 UCH-L1 감소와 인지 기능 개선 등 변화가 사그라모스팀과의 단순한 상관관계가 아니라 염증 억제를 통해 신경세포 보호라는 생물학적 기전과 연결된다는 것을 보여준다고 말했다.

포터 교수는 "이 결과는 나이가 들수록 신경세포 사멸 바이오마커가 빠르게 높아지고 신경염증에 의해 가속돼 인지 저하와 알츠하이머병 발병으로 이어질 수 있고, 사그라모스팀이 이런 경로를 멈출 수 있음을 시사한다"고 설명했다.

연구팀은 그러나 사그라모스팀이 지속해 복용할 때만 알츠하이머병 관련 신경세포 손상을 줄이는지, 정상적 노화와 연관된 신경세포 사멸과 인지 저하도 줄이는지 추가 연구가 필요하다며 모든 임상시험 완료 후 식품의약국(FDA)이 승인하기 전까지는 사그라모스팀을 승인 외 용도로 처방 또는 복용해서는 안 된다고 강조했다.

<연합뉴스>