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웅담이 알피 치료에 효능있다 ? - 라) 알피 질환에서의 TUDCA 효과 연구.
죠나단	2006/06/19	1,197
******알피 질환에서의 TUDCA 효과 검증 **** 본 연구는 2004년도 에모리 대학 약대 안과부 Boatright 연구팀에 의해서 진행된 바 있습니다. 논문 제목은 “ 인간의 망막 아세포 종에서 TUDCA 물질이 세포사멸에 미치는 효과” 로 내용은 아래와 같습니다. 1) 개 요 망막색소 변성증은 유전적 결함으로 망막의 광수용체의 세포가 퇴행되면서 일어나는 질환군이다. 동물 시험을 통하여, 이 질환은 프로그램화된 세포의 죽음, 즉 Apoptosis 에 의한 퇴행성 세포 질환으로 보고 있다. 그동안 타우로우루소 디옥시콜린 산 (TUDCA) 과 같은 담즙산이 여타 신경성 질환에서 세포 사멸의 차단 효과가 입증된 바 있었다. 그러므로 이 TUDCA 물질이 알피 질환에서도 세포 죽음을 방지할 것이라는 추정이 가능하다. 이번 연구에서는 광수용체 세포와 유사한 인간의 망막아세포를 사용하여, 여러 가지 Apoptosis 유인 물질로 세포의 죽음을 일으키고, 이에 대하여 TUDCA 약물의 효과를 조사하기로 하였다. 따라서 본 연구의 가설로서, TUDCA 물질이 인간의 망막아 세포에서 세포 사멸의 저지 효과가 있을 것임을 제시하고자 하였다. 세포 사멸의 유인 물질로서는 하이드로 페록사이드 (tBH)와 캄프토테신 (Camptothecin) 두 종류를 각각 사용하였다. 그리고 망막아세포는 서로 다른 농도에서 TUDCA 물질에서 배양되었고, 이후에 각 세포들은 각기 tBH와 Camptothecin 로 처리하였다. 이 결과로 발생되는 세포의 사멸 정도는 TUNEL 방식에 따라 평가하였다. 그런데 TUDCA 물질의 농도가 증가 할수록, 배양된 세포에서의 죽음은 비례적으로 감소하는 결과가 나타났다. 그리고 이 결과는 사용된 유인 물질과는 상관없이 동일하였다. 최대 효능치에서 TUDCA 물질의 농도는 양쪽 모두 100uM으로 나타났다. 이번 연구로서 TUDCA 물질이 망막의 아세포에서 세포 사멸의 보호 효과가 현저할 것이라는 가설이 입증 되었다고 할 수 있다. 더구나 TUDCA 물질은 tBH에 대항하는 항산화 작용 뿐만 아니라, Camptothecin에 의한 세포 사멸도 차단하였음을 밝히게 되었다. tBH와는 달리, Camptothecin 은 독성 산화 물질에 의한 세포사멸이 라기 보다는 DNA 가 전사될 때, DNA 토포이소머라제의 기능을 저해 함으로서 발생되는 것이기 때문이다. TUDCA 물질은 가격이 저렴하며, 비독성이고 투여하기 용이하다는 장점을 가지고 있다. 또한 간경화 치료약으로서 이미 FDA로부터 판매 승인도 나온 물질이기도 하다. 그럼으로 TUDCA 물질이 알피 질환의 치료 약물로서 사용될 가능성은 비교적 높다. 2) 연구 내용 그 동안 다양한 동물 시험을 통하여, 알피 질환의 말기 단계에서 광수용체의 전면적인 죽음이 관찰되었던 바, 이러한 세포의 사멸은 세포질의 축소, 세포핵의 응축 그리고 DNA 의 절편화 현상으로 특징되어진다. 이러한 세포의 사멸인 Apoptosis 현상은 미토콘드리아 관련 세포 사멸과 비-미토콘드리아 관련과 같은 두 가지 경로를 통하여 발견된다. TUDCA 물질은, 헌팅턴 병에서의 신경세포의 연구 (2002년 Keene), 파킨슨 질환 ( 2002년 Duan), 급성 뇌신경 발작의 연구 (2002년 Rodrigue)에서 처럼 다양한 동물의 모델에서 퇴행성 신경질환의 예방 효과가 입증되었다. 이러한 연구들을 통하여, TUDCA 물질이 세포 사멸의 경로에 다각적으로 기능하였음을 보여준다. 이 물질은 미토콘드리아 막의 변화, DeltaPsi(m)에서의 변이 억제, 그리고 미토콘드리아의 싸이토크롬 C 의 분비 저지 등과 같은 직접적인 기능을 수행하였다. 또한 TUDCA 물질은 반응성 산소의 부산물을 차단함으로서, 항산화 물질로서도 작용하였음을 보여주었다. 더불어 케스파제의 활성화 저지, 세포핵 효소인 PARP의 억제, 그리고 친 아포프토시스 물질인 BAX 분자가 세포질에서 미토콘드리아로의 전이 등을 차단하였다. 그러므로 만일 알피 질환에서의 망막세포가 이처럼 신경세포들과 유사한 Apoptpsis 경로를 거친다고 가정했을 때, TUDCA 물질이 알피 질환과 관련된 인간의 망막아세포를 보호할 수 있다는 가설은 타당하다. 3) 시료의 채취와 연구 방법 이번 연구의 시료에 세포 사멸은, 두 가지 유인 물질 즉 tBH와 Camptothecin을 각각 사용하여 유도하었다. 첫 번째 시료는 망막의 아세포를 각각 TUDCA 물질의 서로 다른 농도 (25uM, 50uM 그리고 100uM )에서 섭씨 37도, 30분간 배양하였으며, tBH 물질 200uM 일정 농도에서 추가로 처리하였다. 이 최초의 시험 농도는 2002년 Keene 연구팀의 연구 절차에 의거하여 진행되었으며, 두 번째 시험 세트는 같은 방식으로 배양한 후, Camptothecin 의 일정농도인 200uM으로 처리하여 준비하였다. 이처럼 두 가지 아포프토시스 유인 물질에서 세포들은 각각 16시간 동안 배양을 거쳐서, TUNEL식 형광계측법에 따라 세포의 사멸을 평가하였다. 이 계측 방식을 통하여, 세포가 사멸되어 나타나는 DNA절편의 정도 를 측정하고 계량화 하였다. 이처럼 모든 시험용 물질 세트들은 공촛점 현미경으로 관찰하여 죽은 세포와 살아있는 세포간의 비율을 측정하고, 각각의 TUDCA 물질 농도에 따라 세포의 사멸을 분석하고, 이를 통하여 적정 농도에서의 Apoptosis 의 저지 효과를 추적하였다. 4) 연구의 결과 시험의 결과로는 인위적 세포사멸 (Apoptosis)을 일으키지 않은 정상상태에서, TUDCA 물질로도 미처리한 망막 아세포는, 약 23% 에서 세포 사멸이 발생하였다. 또한 이들 세포를 TUDCA 물질로 처리 하였을 때, 세포의 죽음은 각각의 서로 다른 농도에서 18~25% 가 나타나 큰 변화가 없었다. 그러나 세포 사멸의 유인 물질인 tBH에서는 세포 사멸이 60%로 급격히 증가하였으며, 이때 TUDCA 로 처리된 세포에서는 물질의 농도가 증가 함에 따라, 61% -> 42% -> 27% 로 세포의 죽음이 눈에 띠게 감소되었다. 한편 또 다른 세포 사멸의 유인 물질인 Camptothecin에서 처리된 세포에서 세포사멸이 55% 가 관찰되었던 바, 이때 TUDCA 로 처리된 세포에서는 물질의 농도가 증가함에 따라, 45% -> 34% -> 21% 로 세포의 죽음은 현저히 감소하였다. 위 두 가지 친-아포프토시스 물질에 의한 세포 사멸에서 공통적으로 그 TUDCA 효과를 나타내었고, 이는 정상 세포의 수준으로 회복되었음을 보여준다. 5) 결론 및 향후 과제 가) 이번 연구를 통하여, TUDCA 물질이 망막아세포 에서의 세포 사멸에 효능이 있을 것이다,라는 가설은 실험의 결과로서 입증되었다. 나) TUDCA 물질의 농도가 증가함으로서, 세포 사멸의 방지 효과는 비례적으로 증가하였다. 다) 또한 그 효과의 메카니즘 상에서 볼 때, TUDCA 물질이 항산화 작용에만 국한되어 기능하지 않았음을 보여주었다. 그 이유는 tBH 유인 물질과는 달리, Campothecin 의 경우는 성격상 산화 물질이 아니라, DNA 복제시 그 기능을 방해하는 물질이기 때문이다. (편집자 주- 이는 유전자 물질에 작용하는 세포 사멸에도 개입한다는 뜻) 라) TUDCA 은 그 가격이 비교적 저렴하고, 비독성 물질이며 투여하기가 용이한 물질에 속한다. 더불어 주요 간경변 치료제로 FDA의 허가를 이미 받은 물질이기도 하다. 마) 따라서 TUDCA 물질은 알피 질환의 치료약물로서, 향후 잠재적 효능이 매우 크다 할 수 있다. 6) 추가 연구 가) 여타 세포의 치료와 병행하여, 좀 더 다양한 TUDCA 농도에서 그 효과를 추가적으로 연구해야 할 것이다. 나) 다른 세포 사멸의 유인 물질에서도 동일한 효과를 검증해 볼 필요가 있다. 다) TUDCA 물질이 망막아세포에서 세포의 죽음을 지연 시킬 뿐만 아니라, 완전히 차단하는 능력도 있는 것인지 규명해 볼 필요가 있다. 라) 동물 모델을 통하여, 생체 환경 내에서도 TUDCA 물질의 효과가 확인 되어야 할 것이다. * 본 연구는 하워드 휴즈 연구소와 미국 국립보건연구소 산하 국립 안과연구소의 주요 연구 과제로서, 그리고 실명퇴치재단의 연구 자금을 받아 수행되었다. 관련근거 : Effect of Tauroursodeoxycholic Acid on Apoptosis of Human WERI-Rb-1 Retinoblastoma CellsBiswashree Chaudhury and Jeffrey H. BoatrightDepartment of Ophthalmology, Emory University School of Medicine