한국보건산업진흥원(원장 권순만, 이하 진흥원)은 가천대학교 의과대학 분자의학교실 윤미섭 교수(좌), 최철수 교수(우) 공동연구팀이 “근육 재생을 촉진하는 유효 성분을 발굴하여 이를 직접적으로 전달하는 새로운 개념의 근육 재생 치료제 개발을 앞당길 수 있게 되었다”고 밝혔다.

근감소증은 질병, 노화 등에 의해 근육량의 감소 및 근력의 저하를 일으키는 질환이다. 특히 노인성 근감소증은 80세 이상 노인의 40%에서 발병하고 노화뿐만 아니라 대사성질환 등의 발병에도 밀접한 관련성을 보여 노령인구가 증가하는 현재 사회에서 경제적, 사회적 부담이 증가하나 아직 근본적인 치료제나 개선제가 없는 것이 현실이다.

근감소증은 초기 근육량의 감소로 시작되어 심화되면 근력의 감소를 동반하므로 발병 초기의 근육량의 회복은 근감소증의 극복에 매우 중요하다. 따라서 근육량을 조절하는 인자의 활성 증진을 일으키는 근원적인 근육 재생 치료제의 개발이 필요하다.

본 연구팀은 근육량의 조절과 근육 세포 분화의 주요 조절인자인 mTORC1*을 활성화 하는 생체 유효 펩타이드를 발굴하였다. 이를 근육에 직접적으로 전달하기 위해 안전성이 높은 Adeno associated virus (AAV)**와 근육세포 특이적으로 전달 가능한 세포투과성 펩타이드인 M12***를 이용하여 근육세포에 유효 펩타이드를 직접 전달하는 기술을 활용했다.

 이를 통해 근육증강 효과를 확인함으로써 근감소증의 예방 및 치료에 활용할 수 있는 근육증강제 개발의 가능성을 동물 모델을 통해 확인했다.

   * mTORC1: 단백질 합성등을 조절하여 세포 생장을 조절하는 세포내 주요 조절인자

  ** Adeno associated virus (AAV) : 현재 개발 중인 유전자 치료제에 가장 일반적으로 사용되는 전달 시스템임. AAV는 다양한 유형의 조직을 특정하여 표적화할 수 있으며 비병원성이고 스스로 복제할 수 없기 때문에 안전성이 높고 오랫동안 유전자의 발현이 지속되는 장점을 가짐.

 *** 세포투과성 펩타이드 (Cell Permeable Peptide) : 단백질, DNA, RNA 등과 같은 고분자 물질을 세포내로 전달하고자 하는 목적으로 사용되는 특정 아미노산 서열의 조합인 신호전달 펩타이드

본 연구 결과는 생체 유효 펩타이드의 근육 재생 약효를 검정하여 근감소증 치료제로서의 개발 가능성을 확보하고 근육 생장조절인자 기반 근육질환 치료제 개발의 가능성을 확립하였다. 또한, 본 연구를 통해 구축된 근육 세포 특이적인 유효 펩타이드 전달 기술은 다양한 근육조절인자를 활용한 근육치료제 개발에 활용될 것으로 기대된다.

윤미섭 교수는 “근육 질환 치료제 확립은 근육 질환뿐만 아니라, 근육 증진을 통한 대사성 질환 극복 기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대되며, 더 나아가 근감소증의 초기 예방으로 인해 추가로 발생하는 당뇨, 심혈관 질환, 골절 등을 막음으로써 노년 삶의 질을 높이는 대안이 될 것 이다”라고 밝혔다.

 이번 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 질환극복기술개발사업, 연구중심병원육성R&D 사업, 한국연구재단 중견연구자 지원사업 및 국가마우스표현형분석사업을 통해 수행되었으며 연구결과는 노인의학 및 의학 분야 학술지인 “Journal of Cachexia, Sarcopenia and Muscle”에 2월 17일 (온라인)게재되었다.