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 No, 333
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 당뇨병을 악화시키는 에이즈 치료제
당뇨병을 악화시키는 에이즈 치료제
[출처 : http://www.eurekalert.org/releases/wusm-lfb051700.ht : 2000년 05월 17일]
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에이즈를 유발시키는 HIV(human immunodeficiency virus)에 감염된 환자들의 생명을 연장시키기 위해 사용되는 약물이 인체의 포도당 저장 기능을 빠르게 차단함으로써 당뇨병(diabetes)을 악화시킬 수 있다는 새로운 연구 결과가 발표되었다. 이번 연구 결과 발표로 HIV-단백질 분해 효소 저해제(HIV-protease inhibitors)를 투여 받은 사람들에서 당뇨병이 발생할 위험이 높아지는 이유를 설명할 수 있는 길이 열렸다. 또한 이번 연구 성과로 당뇨병 발병 위험이 없는 에이즈 치료제 개발의 필요성이 커질 전망이다.
이번 연구는 미국 워싱턴대학교 의과대학(Washington University School of Medicine)의 마이크 뮤클러(Mike Mueckler) 박사 연구팀이 수행했으며 연구 결과는 학술지 "생화학지(Journal of Biological Chemistry)", 7/8월호 판에 발표될 예정이다. 이번 연구 보고서의 내용은 생화학학지의 인터넷 웹사이트를 통해 미리 공개되는데 주소는 "http://www.jbc.org/cgi/reprint/C000228200v1"이다.
HIV-단백질 분해 효소 저해제는 지난 1996년에 미국 식품의약국(Food and Drug Administration)으로부터 공식 승인을 얻은 약물로 에이즈 환자의 혈중 HIV 수치를 크게 감소시키는 효능 때문에 다른 약물들에 비해 비교적 빠른 시간 안에 식품의약국으로부터 허가를 얻은 바 있다. 이 약물은 HIV가 증식하는데 필요로 하는 효소의 기능을 차단함으로써 바이러스에 의한 더 이상의 감염이 진행되지 않도록 만드는 효능을 갖는다.
그러나 지난 2년 동안 발표된 연구 결과들을 통해 HIV-단백질 분해 효소 저해제를 장기간 사용하면 심각한 부작용이 나타난다는 사실이 학계에 알려지게 된다. 이 약물을 복용한 환자들 가운데 약 83%에서 복부에 지방이 과도하게 축적되는 반면 팔을 비롯해 다리와 얼굴 등은 오히려 피골이 상접하는 현상이 발생한다는 것이다. 더구나 복부에 나타나는 비만 현상은 유형 2 당뇨병(type 2 diabetes)과 관련이 있다는 사실까지 규명되기에 이른다.
최근에 발표된 한 연구 결과에 따르면, HIV-단백질 분해 효소 저해제를 복용한 에이즈 환자 가운데 약 46%에서 포도당 내성(glucose tolerance)이 발생했는데, 이는 당뇨병 발생의 전조로 알려져 있다. 또한 약물을 복용한 환자 가운데 약 13%에서는 18개월 이내에 유형 2 당뇨병이 발생하는 것으로 밝혀지기도 했다.
유형 2 당뇨병은 지방 세포와 근육 세포가 포도당을 흡수하도록 자극하는 호르몬이 충분히 생성되지 않기 때문에 유발되거나 이들 세포가 인슐린(insulin) 호르몬에 적절히 반응하는데 실패함으로써 발생하는 것으로 알려져 있다. 일단 포도당을 저장하는데 실패하면 혈중에 과량의 포도당이 존재하게 되고 이로 인해 장기에 손상이 발생해서 실명과 신부전(kidney failure) 등의 합병증이 발생할 수 있다.
이번 연구에서는 동물 실험을 통해 문제의 에이즈 치료제가 지방 세포와 근육 세포의 포도당 흡수에 어떤 영향을 미치는지 조사했다. 연구진은 에이즈 치료제로 인해 포도당 대사에 관여하는 단백질이 영향을 받는다는 가서을 세우고 유전자 조작을 통해 포도당 운반자 4(glucose transporter 4)라 불리는 단백질이 결핍된 쥐를 만들었는데 이 쥐는 포도당을 지방 세포에 글리코겐(glycogen) 형태로 저장하는 기능을 상실한다는 것을 확인할 수 있었다. 또한 포도당 운반자 4가 정상보다 반 정도 수준으로 발현되는 다른 쥐들은 인슐린에 적절히 반응하지 못함으로써 유형 2 당뇨병 발생 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결국 포도당 운반자 4가 없거나 부족할 경우 유형 2 당뇨병 증상이 일어날 수 있다는 것을 일단 확인할 수 있었다.
연구진은 세 종류의 HIV-단백질 분해 효소 저해제가 지방 세포에 미치는 영향을 조사했는데, 일단 약물에 노출된 지방 세포는 포도당을 흡수하는 기능이 떨어지는 것을 확인할 수 있었다. 연구진이 사용한 약물의 농도는 10 마이크로 몰로 이 농도는 에이즈 치료제를 투여 받은 환자의 혈중에 존재하는 약물 농도와 동일한 수준이라고 한다.
약물이 포도당 운반자 4를 저해하는 기작을 알아내기 위해 연구진은 신체가 포도당을 저장하는 복잡한 대사 경로의 각 단계들을 조사했다. 그 결과 HIV 저해제가 지방 세포가 인슐린에 반응하는 것을 차단하지 않으며 포도당 운반자 4가 포도당 흡수를 위해 세포 외로 이동하는 것을 방해하지도 않는다는 사실을 확인할 수 있었다. 그 대신에 단백질 분해 효소는 포도당 운반자 4의 기능 자체를 저해함으로써 포도당의 적절한 저장을 방해하는 것으로 밝혀졌다. 지금까지 수수께끼로 남아 있던 에이즈 치료제의 부작용 기작이 처음으로 규명된 것이다.
이번 연구는 미국 국립 당뇨병·소화기 질병·신장병 연구소(National Institute of Diabetes and Digestive and Kidney Diseases)와 워싱턴대학교 의과대학에 위치한 당뇨병 교육·연구센터(Diabetes Training and Research Center) 등으로부터 지원을 받았다. - (ironlee@cjdream.net)
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