지방간 치료 연구에 최적화된 동물모델 개발…비만치료제 효과도 시험

국내 연구팀이 지방간 치료제 개발에 최적화된 새로운 동물모델을 개발해 주목받고 있다. 게티이미지뱅크 제공

국내 연구팀이 지방간 치료제 개발에 최적화된 새로운 동물모델을 개발했다. 

KAIST는 김하일 의과학대학원 교수 연구팀이 박준용 연세대 의과대학 교수 연구팀, 한미약품 R&D센터, 제이디바이오사이언스와 공동연구를 통해 새로운 대사이상 지방간 질환 동물모델을 개발했다고 19일 밝혔다. 

대사이상 지방간 질환은 전 세계 인구의 30%, 비만하지 않은 인구의 19%가 앓고 있다. 지방간에서 시작해 간암까지 진행되는 심각한 만성질환이다. 현재 미국 식품의약국(FDA)이 승인한 치료제인 '레스메티롬'이 있지만 치료받은 환자의 70% 이상이 이 약으로 충분한 효과를 보지 못해 새로운 치료제 개발이 시급하다. 

문제는 아직까지 사람의 질환을 모사할 수 있는 적절한 동물모델이 없어 병인 기전의 규명과 치료제 개발에 어려움이 있었다는 점이다. 특히 기존의 동물모델들은 당뇨, 비만과 같은 대사이상이 간경화와 간암의 발병에 유발하는지를 반영하지 못한다는 한계가 있었다. 

연구팀은 인슐린을 분비하는 췌장 세포인 '베타세포'의 기능이 부족한 아시아인에서 비만과 당뇨병을 동반한 대사이상 지방간 질환의 유병률이 더 높다는 점에 착안했다. 실험쥐에 약물을 통해 베타세포를 파괴해 당뇨를 유발한 다음 고지방식이를 먹여 비만과 당뇨를 동반한 지방간 질환이 빠르게 진행하는 동물모델을 개발했다. 

이 실험쥐 모델은 1년 동안 점진적으로 지방간, 지방간염, 간 섬유화 및 간암이 나타났다. 간 섬유화는 간의 일부가 굳는 현상으로 지방간염 개선의 주요 지표로 쓰인다.

실험쥐의 간 유전체를 분석한 결과 그 특징이 비만과 제2형 당뇨병을 동반한 대사이상 지방간 질환 환자와 매우 유사한 것으로 나타났다. 특히 연구팀은 이 모델에서 발생하는 간암은 대사이상 지방간 질환 환자에서 발생하는 간암과 조직학적, 분자생물학적 특성이 유사한 점을 확인했다.

연구팀은 개발한 동물모델을 사용해 최근 비만치료효과로 각광을 받고 있는 GLP-1 유사체의 효과를 시험했다. GLP-1 유사체의 투여가 이 마우스 모델에서 지방간, 간염과 간 섬유화의 진행을 억제하는 효과를 확인해 마우스 모델이 신약 개발을 위한 전임상 모델로 유용하게 활용될 수 있음을 보였다.

또한 GLP-1 유사체의 투여가 간암 발생을 억제한다는 사실을 최초로 규명해 대사이상 지방간 질환의 주요 사망 요인인 간암의 발병 억제를 위한 GLP-1 유사체의 활용 방안을 제시했다. 

김 교수는 “현재 대사이상 지방간 질환 동물모델은 대사이상 지방간 질환의 넓은 스펙트럼과 당뇨, 비만과 같은 대사질환을 잘 반영하지 못하는 문제점이 있다"면서 "연구팀이 개발한 실험쥐 모델은 만성 대사질환의 특징을 잘 모사해 대사이상 지방간 질환 동물모델로서 관련 연구에 중요한 전환점을 제시할 수 있을 것이다”라고 말했다. 

연구에는 정병관 KAIST 의과학대학원 연구원, 최원일 KAIST 의과학대학원 교수, 최원석 화순전남대학교병원 교수가 참여했다. 이번 연구 논문은 국제 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 2일자에 게재됐다.

[이채린 기자 rini113@donga.com]