개인별 반응 조절해 당뇨병 치료제 효과 높인다
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최남나
작성일20-08-12 02:24
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국내·외 연구팀, 장내 미생물 대사체의 작용 원리 연구[이데일리 강민구 기자] 당뇨병 환자 개인별 반응을 조절해 당뇨병 치료제 효과를 높이는 데 활용할 연구결과가 나왔다. 국내·외 연구팀은 장내미생물 대사체가 당뇨병 약인 메포민의 혈당조절 실패에 미치는 영향을 알아냈다.
한국연구재단은 고아라 성균관대학교 의과대학 정밀의학교실 교수 연구팀과 프레드릭 백헤드 스웨덴 예테보리대학교 교수 연구팀이 이 같은 연구결과를 발표했다고 11일 밝혔다.
메포민은 당뇨병 진단 후 1차로 처방받는 약물이다. 60년 이상 혈당강하제로 이용되는 성분이나 작용 원리는 명확하지 않았다.
연구팀은 장내미생물 대사체인 이미다졸 프로피오네이트(아이엠피)가 당뇨병 약인 메포민의 작용을 억제한다는 사실을 확인했다. 아이엠피는 장내미생물 내 효소인 유라코네이트 리덕테이즈(urocanate reductase)에 의해 생산되는 아미노산인 히스티딘 유래 대사체이다. 당뇨 환자의 장내미생물이 정상 혈당인 사람의 장내미생물에 비해 히스티딘으로부터 고농도로 생산해 당에 대한 내성을 악화시키는 것으로 알려졌다.
기존 연구들은 장내미생물 조성의 차이에 집중됐다면 이번 연구는 장내미생물 대사체가 약물과 상호작용으로 약물의 효능에 영향을 미칠 수 있는 것을 확인한 것이다.
아이엠피는 메포민 복용 이후에도 혈당이 높은 당뇨환자에서 증가했다. 아이엠피가 메포민의 신호전달 과정을 막아 메포민이 혈당조절에 실패하는 원인 인자일 가능성도 제시했다. 쥐에서 아이엠피의 작용을 억제하면 메포민의 효능이 복구될 수 있는 것으로 분석됐다.
연구팀은 정밀의학, 맞춤의학에 대한 중요성이 커지는 상황에서 장내미생물 대사체 제어를 통해 약물에 대한 반응을 조절할 실마리가 될 것으로 기대했다.
고아라 교수는 “장내미생물 대사체와 약물과의 상호작용 연구가 중요하다”며 “아이엠피가 교란시키는 세포 내 신호전달 과정을 피르페니돈(pirfenidone) 약물이 막았고, 이 약물은 특발성 폐섬유증에 허가받은 경구투여제로 안정성이 입증돼 메포민 효과가 감소한 당뇨환자의 병합치료에 활용할 가능성이 있다”고 말했다.
연구 결과는 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)’에 12일 온라인판에 게재됐다.
강민구 ([email protected])
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국내·외 연구팀, 장내 미생물 대사체의 작용 원리 연구[이데일리 강민구 기자] 당뇨병 환자 개인별 반응을 조절해 당뇨병 치료제 효과를 높이는 데 활용할 연구결과가 나왔다. 국내·외 연구팀은 장내미생물 대사체가 당뇨병 약인 메포민의 혈당조절 실패에 미치는 영향을 알아냈다.
한국연구재단은 고아라 성균관대학교 의과대학 정밀의학교실 교수 연구팀과 프레드릭 백헤드 스웨덴 예테보리대학교 교수 연구팀이 이 같은 연구결과를 발표했다고 11일 밝혔다.
메포민은 당뇨병 진단 후 1차로 처방받는 약물이다. 60년 이상 혈당강하제로 이용되는 성분이나 작용 원리는 명확하지 않았다.
연구팀은 장내미생물 대사체인 이미다졸 프로피오네이트(아이엠피)가 당뇨병 약인 메포민의 작용을 억제한다는 사실을 확인했다. 아이엠피는 장내미생물 내 효소인 유라코네이트 리덕테이즈(urocanate reductase)에 의해 생산되는 아미노산인 히스티딘 유래 대사체이다. 당뇨 환자의 장내미생물이 정상 혈당인 사람의 장내미생물에 비해 히스티딘으로부터 고농도로 생산해 당에 대한 내성을 악화시키는 것으로 알려졌다.
기존 연구들은 장내미생물 조성의 차이에 집중됐다면 이번 연구는 장내미생물 대사체가 약물과 상호작용으로 약물의 효능에 영향을 미칠 수 있는 것을 확인한 것이다.
아이엠피는 메포민 복용 이후에도 혈당이 높은 당뇨환자에서 증가했다. 아이엠피가 메포민의 신호전달 과정을 막아 메포민이 혈당조절에 실패하는 원인 인자일 가능성도 제시했다. 쥐에서 아이엠피의 작용을 억제하면 메포민의 효능이 복구될 수 있는 것으로 분석됐다.
연구팀은 정밀의학, 맞춤의학에 대한 중요성이 커지는 상황에서 장내미생물 대사체 제어를 통해 약물에 대한 반응을 조절할 실마리가 될 것으로 기대했다.
고아라 교수는 “장내미생물 대사체와 약물과의 상호작용 연구가 중요하다”며 “아이엠피가 교란시키는 세포 내 신호전달 과정을 피르페니돈(pirfenidone) 약물이 막았고, 이 약물은 특발성 폐섬유증에 허가받은 경구투여제로 안정성이 입증돼 메포민 효과가 감소한 당뇨환자의 병합치료에 활용할 가능성이 있다”고 말했다.
연구 결과는 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)’에 12일 온라인판에 게재됐다.
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장내미생물 대사체가 당뇨치료제 약효 저하 원인
환자 맞춤형 정밀의학 개발에 도움줄 듯
당뇨치료제 효과 저하는 장내미생물 때문 - 한국인 의과학자가 중심이 된 연구팀이 당뇨치료제 효과가 떨어지는 이유는 다름 아닌 장내미생물이 만들어 내는 물질 때문이라는 것을 밝혀냈다.픽사베이 제공체내 혈당을 조절하는 능력을 상실하는 당뇨는 대표적인 대사질환으로 전 세계적으로 환자수가 늘어가고 있는 질병이다. 특히 다양한 합병증을 동반하기 때문에 관리가 무엇보다 중요하다. 당뇨 진단을 받은 환자들은 치료제를 처방받는데 당뇨약을 먹어도 효과가 개인마다 차이를 보이는 경우가 나타나는데 정확한 원인을 밝혀내지 못하고 있다.
한국인 의과학자가 중심이 된 연구팀이 당뇨약의 효과가 차이가 다름아닌 장내미생물 때문이라는 사실을 밝혀내 주목받고 있다.
성균관대 의대 정밀의학교실, 포스텍 생명과학과, 스웨덴 예테보리대, 살그렌스카 대학병원, 룬드대 의대 내과학교실, 덴마크 코펜하겐대 보건과학부 공동연구팀은 장내 미생물 대사체가 당뇨치료제의 혈당조절을 실패하게 만들 수 있다는 것을 제시했다. 이같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 12일자에 실렸다.
당뇨로 진단받은 환자가 가장 먼저 처방받는 약물은 ‘메포민’인데 60년 이상 혈당강하제로 대표되고 있다. 문제는 정확한 작용메커니즘이 밝혀지지 않아 약효가 사람마다 다르게 나타나는 이유에 대해서도 명확히 파악하지 못하고 있는 상황이다.
연구팀은 장내미생물과 약물 작용에 영향을 미칠 수 있다는 점에 주목했다. 또 선행연구를 통해 당뇨 환자의 혈액에서 이미다졸 프포피오네이트(ImP)라는 물질의 농도가 매우 높게 나타난다는 사실을 파악했다. ImP는 장내미생물이 내뿜는 대사체로 당내성을 떨어뜨리는 것으로 알려져있다.
장내미생물 대사체의 당뇨치료제에 대한 작용억제 메커니즘 - 당뇨병 약인 메포민이 항상 당뇨환자의 혈당을 저해하지는 못하는 이유가 다름 아닌 히스티딘 유래 장내미생물 대사체인 ImP 때문이다.성균관대 의과대학 정밀의학교실 제공연구팀은 메포민 복용을 하고 있지만 혈당이 높은 당뇨환자의 혈액을 분석한 결과 ImP 농도가 높다는 것을 확인했다. 또 ImP를 마른 쥐, 비만 쥐, 당뇨를 앓는 쥐에게 주입할 경우 메포민의 혈당 저하 효과가 떨어진다는 것을 재확인했다. 쥐에게서 ImP 작용을 억제할 경우 메포민의 효능이 다시 높아진다는 것도 밝혀냈다.
이번 연구를 주도한 고아라 성균관대 의대 교수는 “장내미생물 대사체가 세포 내 신호전달을 교란시켜 약효를 떨어뜨릴 수 있다는 것을 보여준 이번 연구결과는 약물의 개인별 반응성 차이를 조절할 수 있는 치료법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.
유용하 기자 [email protected]
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장내미생물 대사체가 당뇨치료제 약효 저하 원인
환자 맞춤형 정밀의학 개발에 도움줄 듯
당뇨치료제 효과 저하는 장내미생물 때문 - 한국인 의과학자가 중심이 된 연구팀이 당뇨치료제 효과가 떨어지는 이유는 다름 아닌 장내미생물이 만들어 내는 물질 때문이라는 것을 밝혀냈다.픽사베이 제공체내 혈당을 조절하는 능력을 상실하는 당뇨는 대표적인 대사질환으로 전 세계적으로 환자수가 늘어가고 있는 질병이다. 특히 다양한 합병증을 동반하기 때문에 관리가 무엇보다 중요하다. 당뇨 진단을 받은 환자들은 치료제를 처방받는데 당뇨약을 먹어도 효과가 개인마다 차이를 보이는 경우가 나타나는데 정확한 원인을 밝혀내지 못하고 있다.한국인 의과학자가 중심이 된 연구팀이 당뇨약의 효과가 차이가 다름아닌 장내미생물 때문이라는 사실을 밝혀내 주목받고 있다.
성균관대 의대 정밀의학교실, 포스텍 생명과학과, 스웨덴 예테보리대, 살그렌스카 대학병원, 룬드대 의대 내과학교실, 덴마크 코펜하겐대 보건과학부 공동연구팀은 장내 미생물 대사체가 당뇨치료제의 혈당조절을 실패하게 만들 수 있다는 것을 제시했다. 이같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 12일자에 실렸다.
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유용하 기자 [email protected]
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