난치성 뇌전증, 새로운 바이오마커 발굴로 '내성' 극복

NKCC1, KCC2, UCA1 발견…신경 보호 및 개인별 맞춤치료 제시

약물 내성이 높아 치료법이 한정적인 난치성 뇌전증 환자의 치료 옵션을 확장하기 위한 새로운 바이오마커들이 등장했다.

난치성 뇌전증은 약물 내성 뇌전증(International League Against Epliepsy)이라고도 불리는데, 보통 세 가지 항경련제 치료가 실패했을 경우를 일컫는다. 이는 간질환자의 약 3분의 1로 나타난다.

난치성 뇌전증 환자들은 지속되는 발작으로 인해 뇌손상, 인지기능 저하, 심장 이상 등의 심각한 합병증과 더불어 돌연사 위험성까지 지니고 있다. 실제로 뇌전증 환자에 비해 사망률이 10배 높고, 급사(急死)율은 27배 높다. 

최근 이를 해결할 새로운 항간질제(AED) 및 기타 치료 전략에 대한 수요가 증가하면서 다양한 연구가 등장하고 있다.

1월 17일 프론티어 신경과 저널에 게재된 중국 베이징 수도의대 선무병원(Xuanwu) 신경과 루 리우(Ru Liu) 교수 연구팀은 ‘뇌전증에서 NKCC1과 KCC2의 역할’ 논문에서 중추신경계의 억제성 신경 전달물질인 GABA에 관여한다고 밝혀진 두 분자에 대해 설명했다.

나트륨칼륨염소이온 공동수송체인 KNCC1과 칼륨염소이온 공동수송체인 KCC2는 특정 세포 유형, 뇌 영역 또는 발달 단계에서 발현하며 중추신경계에 영향을 준다.

리우 교수팀은 동물실험을 통해 만성 뇌전증이 있는 경우 NKCC1는 과발현, KCC2는 감소된 수치를 보이며 비정상적인 GABA 수용체 억제를 일으키는 것으로 확인했다.

또한 연구팀은 뇌의 어느 부분에서 장애가 발생됐는지에 따라 두 분자의 양극화가 조금씩 달라진다고 밝혔다. 가령, 신경교종 환자의 경우 NKCC1이 144% 증가, KCC2가 42% 감소했지만 대뇌피질이형성증 환자의 경우 NKCC1의 과발현이 특징적이다. 

반면 중증간대성근경련간질이라고 불리는 드라벳 증후군(dravet syndrome) 환자에서는 NKCC1과 KCC2 발현이 평행하게 증가하는 것으로 발견됐다. 

연구팀은 “현재 AED는 시냅스 후 GABAa Rs(바비투르산염 및 벤조디아제핀)를 조절하거나 시냅스 GABA 가용성에 작용함으로써 감마아미노낙산을 생산하는 신경세포의(GABAergic) 기능을 향상시키지만 이는 소아환자에게 부작용이 클 수 있고 난치성 환자들에겐 효과가 크지 않다”고 말했다.

이어 “NKCC1과 KCC2 역할 규명은 난치성이나 소아 뇌전증 환자에게 새로운 치료제의 길을 열어주고 질병에 맞는 개인별 치료가 가능할 것”이라고 전했다.

'와일리 온라인 라이브러리(Wiley Online Library)'에 게재된 웬첸 교수 연구팀의 논문에서도 난치성 측두엽 뇌전증(TLE)이 있는 실험쥐에 RNA의 한 분류인 LncRNA(long non-coding RNA) 중 요로상피세포암과 관련된 분자인 UCA1을 발현시킨 연구가 발표됐다.

그 결과, 연구팀은 체내서 UCA1이 높아질수록 JAK/STAT 신호 전달 경로가 활성화돼 성상 세포의 증가를 억제한다는 것을 확인했다.

또한 이는 뇌전증 쥐에서 학습 및 기억력을 향상 시킬 뿐 아니라 신경 손상에 보호 효과를 유도할 수 있는 것으로 확인됐다.

이렇듯 난치성 뇌전증을 극복하기 위한 바이오마커 연구가 속속들이 나타나는 가운데, 수술 이외의 치료 옵션을 넓힐 치료제의 등장에 기대감이 커질 것으로 보인다.