IgA신증환자의 일본생활기

안녕하세요.

제이슨99 입니다.

오늘은 한가지 흥미로운 연구내용을 읽었기에 소개드리고 싶어 게재합니다.

제목은 [신장 에너지 대사장애에 따른 CKD의 악화] 라는 타이틀입니다.

내용은 간략히 말하면 저단백 식이로 인한 신장악화의 속도 저하의 매커니즘 그리고 저단백 식이의 대체 치료법에 관한 연구가 되겠습니다.

본 내용은 국제과학저널 Kidney International 에 2018/11/16 UTC 09:00 에 공개된 논문입니다.

신장 에너지 대사장애에 따른 CKD 악화

일본 신장 학회에 따르면 일본의 만성 신장병(CKD)환자 수는 1,330만명에 이른다.
성인의 8명에 한명은 CKD인 국민병인 셈이며, 일본에서 신장 투석 치료를 받고 있는 환자 수는 32만명을 넘는다.

CKD를 방치하면 투석의 위험성이 높아질 뿐만 아니라 심혈관 질환이나 사르코페니아 (근육감소증) 등의 리스크 인자도 높아지는 경향이 있지만 CKD의 효과적인 치료법은 현재 존재하지 않아 현 상태에서는 혈압 컨트롤, 혈당 컨트롤, 식사요법 등 보존적인 치료에 의존할 수밖에 없다.

 신장은 노폐물 제거, 전해질 컨트롤 등 체내의 항상성을 유지하기 위해 에너지를 많이 필요로 한다.
그 점에 착안해 도쿄 치과대학의 연구그룹은 신장의 에너지 대사 장해가 CKD가 악화하는 요인이라고 가정하여 이것을 일으키는 원인 그리고 그 치료법을 개발하는 것을 목표로 했다.

CKD 신장병 환자에게 있어서의 에너지 상태 악화

연구 그룹은 CKD 환자의 신장내의 에너지 상태, 요독 등의 대사물의 축적을 평가하기 위해 CKD 상태인 마우스의 신장 조직 메타볼롬(metabolome: 메타볼롬이란 특정한 환경에서 생체 또는 세포의 대사분자 총체를 의미하며 복잡한 생체문제의 포괄적인 분석방법을 일컬음) 해석을 실시했다.
신장에는 노폐물을 소변으로 배설하는 기능이 있지만 CKD가 되면 이 기능이 저하되어 다양한 독성을 발휘하는 요독이 체내에 축적되기 시작한다. 또한 메타볼롬으로 생체내의 화학 반응에 의해서 생성되는 저분자 대사물로 이것을 해석함으로서 대사물의 종류나 농도를 총체적으로 파악할 수 있었다.

아데노신 3인산 (ATP)은 생물의 생명 활동의 에너지를 매개하는 물질로 ATP에서 아데노신 1인산(AMP)로 변환되는 과정에서 에너지가 방출된다.
연구진은 CKD의 신장에서는 이 AMP/ATP 비율이 상승해 에너지 대사가 건강한 신장에 비해 악화되고 있음을 확인했다.

또한 에너지 대사상태의 센서로서 중요한 역할을 하고 있는 AMP 활성화 프로테인 키나제(AMPK: activated protein kinase)에 주목했다. AMPK는 세포내 에너지 상태를 감시하고 그 상태에 따라 당·지질의 대사를 조절하는 인자로서 AMPK의 기능 이상은 2형 당뇨병, 비만, 암 등 각종 질병으로 이어지게된다.

AMPK는 저혈당, 저산소, 허혈 등 스트레스에 의해 반응하여 건강한 사람의 경우 세포내 에너지 대사가 불량해지면 AMPK가 활성화하여 ATP생산을 촉진하여 몸의 에너지 상태가 개선되게 된다.

식이제한이 필요없는 치료법을 위한 연구

CKD의 신장(신부전증)에서는 AMP/ATP 비율이 상승함으로 인해 에너지 상태가 악화되었음에도 불구하고 CKD에 의한 요독 축적과 체내환경 산성화 등으로 인한 AMPK가 활성화되지 못하는 에너지대사불량 감지장애를 초래하고 있는 것으로 드러났다.

이에 따라 연구진은 AMPK를 직접 활성화하는 약제를 개발했다.
이 약제를 CKD의 마우스에 투여한 결과 신장의 AMPK가 활성화하여 신장기능의 장애가 진행하는 것을 멈출 수 있는 것을 밝혀냈다. 이 약제가 신장의 에너지대사불량 감지장애를 개선하는 새로운 CKD의 치료법이 될 가능성이 있다.

현재 저단백 식이는 진행되고 있는 CKD에 대해 효과적인 식이요법으로서 행해지지만 그 매커니즘에 대해서는 불분명하였으나 연구진은 저단백 식이가 이번에 개발된 약제와 마찬가지로 AMP/ATP 비율에 영향없이 AMPK를 강력하게 활성화시켜 CKD의 신기능 장애 진행과 섬유화를 억제하고 있음을 발견했다.

이번 연구는 CKD에 의해서 신기능 장애가 진행되는 매커니즘으로서 신장의 에너지 대사기능의 저하가 원인이 됨을 세계 최초로 밝혀내었다. 이번 발견에 근거하여 AMPK를 활성화하는 방법을 확립하면 새로운 CKD의 치료법이 될 가능성이 있다.
 또한 저단백식이가 AMPK를 활성화하는 매커니즘을 밝혀내 식이제한이 필요없는 새로운 CKD 치료법으로 이어질 가능성도 제시될 수 있다.

본 연구에 대해서

도쿄 치과대학 대학원 치의학 종합 연구과 신장 내과학 분야의 内田信一(우치다 신이치) 교수와 蘇原 映誠(소하라 에이세이 ) 준교수, 菊池寛昭 (키쿠치 히로아키) 대학원생의 연구 그룹은 큐슈 대학 생체방어 연구소 분자의학분야 세포기능제어 연구학과와 도쿄 치과대학 순환기 내과의 공동 연구에서 에너지 항상성을 제어하는 AMPK의 CKD의 장애 메커니즘을 해명하고, AMP 독립성에 AMPK를 활성화가 CKD의 치료로 이어질 가능성에 대해 연구했습니다.

이 연구는 문부 과학성 과학 연구보조금, 공익법인 솔트과학 연구재단, 공익 재단법인 다케다 과학 진흥 재단, 공익 재단법인 만유생명과학 진흥 국제교류재단의 지원하에 이루어진 것으로 연구 성과는 국제 과학 저널 Kidney International에 2018 년 11 월 16 일 오전 9시 (UTC)에 온라인으로 공개됩니다.

【요약】

- 만성 신장 질환 (CKD)는 일본에만도 1,330 만명의 환자가있는 질환이며 말기의 CKD질환은 투석 치료를 필요로 하지만 신장 기능을 개선시키는 효과적인 치료법은 아직 존재하지 않습니다.

- 본 연구는 요소질소 등으로 CKD의 다양한 요인에 의해 세포의 에너지 항상성을 제어하는 AMP 활동성 단백질 키나제 (AMPK)의 에너지 상태 감지 불량현상이 야기되고 결과적으로 신장이 에너지 불량 상태에 빠지는 것을 확인했습니다.

- AMPK의 에너지 상태 감지를 통하지 않고 AMPK를 활성화시키는 약을 통해 CKD 마우스의 신장 기능장애 진행을 억제하는 것을 증명하고 새로운 CKD의 치료에 유용할 가능성에 대해 세계 최초로 증명했습니다.

- 본 연구 성과는 앞으로 저단백 식이요법을 대체할 CKD의 치료법의 연구로 이어질 것으로 기대됩니다.

본 연구는 무엇보다 현재 저단백 식이의 매커니즘에 대해서 규명했다는 점이 눈에 띕니다.

항상 저단백을 외치면서도 왜 해야하는지 좀처럼 알기힘들었던 현상황과 (지금까지는 단순히 단백질 대사로 인한 요소질소로 인한 여과작업의 초과...정도만 인식하고 있었습니다.) 앞으로 저단백 식이에 의존하지 않는 식이의 연구를 시작할 수 있는 첫단추를 끼웠다는 점에서 높이 평가할만한 연구라고 생각합니다.

연구를 통해 앞으로 더욱 좋은 결과를 기대합니다.

해당 논문 (원문) 은 링크를 달아놓겠습니다.

link : http://www.tmd.ac.jp/archive-tmdu/kouhou/20181116_1.pdf

읽어주셔서 감사합니다.