1형 당뇨병의 새로운 치료법은 뇌를 표적으로 삼을 수 있다

10년 전 연구자들은 1형 당뇨병의 급성 합병증인 당뇨병성 케톤산증(DKA)이 인슐린이 없어도 렙틴 호르몬을 사용하면 역전될 수 있다는 사실을 발견했습니다.

Journal of Clinical Investigation 에 게재된 논문에서는 렙틴이 뇌에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 미래의 치료적 접근 방식에 어떻게 사용될 수 있는지 설명합니다.

DKA는 신체가 인슐린을 생성하지 못하고 지방을 에너지원으로 분해하기 시작할 때 발생합니다. 이로 인해 혈액 내 당(포도당)과 케토사이드가 생명을 위협할 정도로 축적될 수 있습니다. 저자들은 의사들이 전통적으로 DKA 치료를 위해 인슐린을 투여해 왔다고 지적합니다.

하지만 UW 의대에서 2011년부터 진행한 문헌 검토와 연구를 바탕으로 한 새로운 분석에 따르면, 인슐린이 부족할 때 뇌가 DKA 발병에 중요한 역할을 한다는 증거가 있습니다.

"췌장이 인슐린을 생성할 수 없으면 뇌는 신체에 연료가 부족하다는 신호를 받게 되는데, 실제로는 그렇지 않더라도 마찬가지입니다. 이 정보는 혈중 렙틴 호르몬 수치가 낮을 때 부분적으로 전달됩니다."라고 워싱턴 대학교 의과대학의 의학 및 대사, 내분비, 영양학과 교수이자 이번 연구의 수석 저자인 마이클 슈워츠 박사는 말했습니다.

렙틴은 뇌가 식욕과 체중을 조절하는 데 도움을 줍니다. 이 호르몬은 지방 세포에서 생성되어 혈류를 통해 뇌, 특히 언제, 얼마나 먹을지 조절하는 시상하부로 전달됩니다. 렙틴 수치가 낮으면 뇌는 포도당과 케톤을 포함한 에너지 저장고를 활성화합니다.

슈워츠와 그의 연구팀은 2011년 제1형 당뇨병을 앓는 쥐의 뇌에 렙틴을 직접 주입하면서 이러한 연관성을 발견했습니다. 처음에는 아무 일도 일어나지 않았습니다. 그러나 나흘 후, 연구진은 심각한 인슐린 결핍이 지속되었음에도 불구하고 쥐의 혈당과 케톤 수치가 완전히 정상으로 돌아온 것을 보고 놀랐습니다.

"가장 놀라운 점은 혈당 수치가 그냥 떨어진 게 아니라 안정적으로 유지되었다는 것입니다."라고 그는 설명했습니다. "혈당 수치를 올리려고 하면 다시 내려갔고, 낮추려고 하면 다시 올라갔습니다."

슈워츠는 이러한 반응은 뇌가 인슐린이 없어도 정상적인 혈당 수치를 유지할 수 있음을 시사한다고 언급했습니다.

당시 당뇨병 전문가 과학계는 이 발견에 대해 어떻게 생각해야 할지 몰랐습니다.

슈워츠는 "우리는 2011년에는 대체로 무시되었던 현상에 대해 이제 훨씬 더 잘 이해하게 됐습니다."라고 말했습니다.

그는 1형 당뇨병 환자를 대상으로 렙틴의 임상 시험을 실시하기 위해 FDA에 허가를 신청할 계획입니다. 이 시험은 렙틴이 환자의 혈당 수치를 정상화할 수 있는지 테스트하기 위한 것입니다.

긍정적인 결과는 1형 당뇨병에 대한 뇌 표적 약물 개발의 길을 열어줄 수 있습니다.

"이것은 제 경력에서 가장 흥미로운 발견 중 하나입니다."라고 워싱턴 대학교 의대의 당뇨병 치료 및 교육학과 학과장이자, 워싱턴 대학교 의대의 신진대사, 내분비학, 영양학과 교수인 Irl Hirsch 박사가 공동 저자로 말했습니다.

히르쉬 박사는 렙틴으로 포도당 수치를 조절하면 환자에게 새로운 치료 옵션이 생길 수 있다고 말했습니다.

"오해하지 마세요. 104년 전 인슐린 발견은 지난 세기의 위대한 발견 중 하나였습니다."라고 그는 덧붙였다. "하지만 이것은 다음 단계입니다. 최선의 방법일지도 모릅니다."

슈워츠는 인슐린 관리가 환자와 그 가족에게 큰 부담이 된다고 강조했습니다.

"매일 인슐린 주사와 지속적인 혈당 측정 없이 1형 당뇨병을 치료할 수 있다면 환자들은 큰 성과로 여길 것"이라고 그는 말했다.

뇌에 연료 저장량이 고갈되지 않았다고 확신시키거나 포도당과 케톤 생성을 촉발하는 특정 신경 세포를 끄면 신체는 심각한 고혈당증과 DKA로 이어지는 반응을 멈춥니다.

슈워츠는 "이 새로운 개념은 수십 년 동안 받아들여져 온 당뇨병 케톤산증의 유일한 원인은 인슐린 결핍이라는 오랜 견해에 도전합니다."라고 말했습니다.

"이 연구는 뇌가 통제되지 않는 당뇨병 발병에 강력한 역할을 한다는 것을 보여주며, 새로운 치료법의 열쇠가 될 수 있습니다."