아주대 연구팀, 새로운 비만 및 당뇨병 치료제 후보물질 개발

아주대 김욱 교수팀의 연구 성과과 게재된 ‘Diabetes, Obesity and Metabolism’ 논문 표지. [사진=아주대학교 제공]

아주대학교 연구팀이 새로운 비만 및 당뇨병 치료제 후보물질을 개발했다. 이 후보물질은 기존 치료제에 비해 부작용이 적고 치료 효과는 커 관련 질환 의약품 개발에 새 장을 열 것으로 기대된다.

아주대 김욱 교수(응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과)는 새로운 비만 및 당뇨병 치료제 후보물질 AJ5018을 발굴해 비만 및 당뇨병 치료 가능성과 함께 지방 조직에서의 항염증 효과를 밝혀냈다.

연구팀의 성과는 ‘비만 생쥐 모델에서 NLRP3 염증조절복합체를 통해 지방조직 염증을 완화시키는 말초조직 칸나비노이드1 수용체 억제제(Peripheral cannabinoid1 receptor blockade mitigates adipose tissue inflammation via NLRP3 inflammasome in mouse models of obesity)’라는 제목의 논문으로 비만 및 당뇨병 분야의 저명 학술지인 ‘Diabetes, Obesity and Metabolism’ 최신호 표지 논문으로 선정됐다. 아주대 분자과학기술연구센터 한지혜 박사, 대학원 분자과학기술학과 신한호 학생이 제1저자로 연구에 참여했다.

연구팀이 개발한 후보물질 AJ5018은 인체 말초조직의 칸나비노이드 수용체(cannabinoid 1 receptor, CB1) CB1은 지질 조절제인 내인성 칸나비노이드와 결합하여 활성화 되는 수용체로, 주로 뇌에서 작용하며 활성화 될 경우 식욕과 몸무게를 증가시킨다.

관련기사

• 안철수, 아주대 중증외상센터 방문…"국회서 고충 해결 노력"
• 정장선 평택시장, 아주대학교 총장 등과 신년 간담회 가져

CB1은 뇌뿐 아니라 지방・간・근육・췌장, 그리고 면역 세포와 같은 말초조직에도 분포하고 있다. 체중과 에너지 소비, 인슐린 민감성, 그리고 당 및 지질 대사 등을 조절하는 역할을 한다.
 

[사진=아주대 제공]

김 교수팀이 개발한 후보물질 AJ5018은 유럽의약청(EMA)에서 승인을 받았다가 퇴출된 제1세대 칸나비노이드1 수용체 억제제인 리모나반트의 구조변형을 통해 개발된 물질이다. 리모나반트는 뇌에 작용함으로써 발생하는 심각한 부작용으로 인해 제약 시장에서 퇴출됐다.

김 교수팀이 개발한 후보물질은 뇌로 침투되는 것을 최소화해 부작용을 줄이고 말초조직의 칸나비노이드1 수용체만을 제어한다.

연구팀은 비만 및 당뇨병 생쥐 모델에 기존 약물인 리모나반트와 AJ5018을 각각 투여해 질병의 치료 효과를 확인했다. AJ5018은 뇌에 작용하지 않기 때문에 리모나반트 투여에 의해 나타는 부작용은 확인되지 않았고, 말초조직에 작용하여 나타나는 비만 및 당뇨병의 치료 효과는 리모나반트와 유사하게 나타났다.

김욱 교수는 “말초조직에서의 칸나비노이드1 수용체 억제 방법이 만성염증질환 치료제 개발을 위한 타깃이 될 가능성이 높다”며 “이번 연구로 비만 및 당뇨병과 같은 만성염증 질환 치료제 개발에 새로운 가능성을 제시 할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다

또한 김 교수팀은 후보물질 AJ5018을 이용하여 말초초직 칸나비노이드1 수용체 억제가 지방조직의 염증을 완화하는 것을 밝혀냈고, 이것은 NLRP3 염증조절복합체 활성을 조절함으로써 일어난다는 것을 확인했다.

김욱 교수는 “비만 및 당뇨병과 같이 만성염증을 동반하는 만성질환의 근본적인 치료를 위해서는 기존의 염증반응 부산물인 사이토카인 억제 방법으로는 부족하다”며 “사이토카인의 생성을 조절하는 NLRP3 염증조절복합체를 직접적으로 제어 할 수 있는 기술이 필요하다”라고 설명했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업(전략)과 교육부 중점연구소지원사업의 지원을 받아 수행되었으며, 국내특허 출원이 완료됐다.