~S1P 수용체 조절제 FTY720~
다발성경화증에 효과 시사
스핀고신1-인산(S1P)은 인지질 메디에이터로서, 세포막 상에 발현하는 G단백질 공역형인 S1P1 수용체와 상호작용하여 T세포 등 임파구 순환에 중요한 역할을 담당한다.
한편 FTY720(Fingolimod)은 자낭균류 버섯을 지칭하는 일종의 Isaria sinclairii균이 생산하는 myriocin(ISP-1)을 구조 변환시키는 과정에서 얻어진 S1P1 수용체 조절제로서 강력한 면역억제력을 갖고 있다.
다나베미츠비시제약(주) 연구본부·약리연구소 지바 켄지 소장은 FTY720의 자가면역질환 치료에 대한 응용 가능성을 설명.다발성경화증(MS)에는 이미 제II상 임상시험이 실시 중이며 장기관해를 보이는 결과가 얻어지고 있다고 보고했다.
MS재발률 유의하게 저하
FTY720은 생체 내에서 스핀고신키나제에 의해 FTY720 인산(FTY720-P)으로 바뀌어 아고니스트로서 S1P1 수용체의 내재화를 유도한다.
흉선 및 2차 림프계 조직에서 성숙 T세포가 이동하는 것을 억제하는데 효과는 사이클로스포린보다 강력하다.
특히 말초혈 림프구 수를 크게 줄인다는 사실이 설치류 및 사람에서 확인됐다.
MS의 동물 모델인 실험적 자가면역성뇌척수염(EAE)을 이용하여 프로테오리피드 단백질(PLP)을 항원으로 면역시킨 후 FTY720 0.3mg/kg을 예방 투여한 마우스에서 EAE 발병이 완전히 억제됐다.
또한 발병 모델을 이용한 실험에서는 IFN-β투여군에서 조기 관해가 나타났지만 4주 후부터 재연됐다. 반면 FTY720(1 mg/kg) 투여군에서는 8주 후에도 관해가 유지됐다.
조직학적 검토에서도 FTY720로 치료한 마우스의 척수에서는 대조군에 비해 염증이 뚜렷하게 개선됐다. 그리고 Th1 세포, Th17 세포 등의 CD4 T세포가 척수에 침윤하지 못하게 강력히 억제시키는 것으로 나타났다.
MS환자를 대상으로 한 제II상 임상시험에서 FTY720(1.25mg투여군：93례 또는 5mg투여군：97례)에서는 위약군(92례)에 비해 재발률이 유의하게 낮았다(그림).
이러한 결과를 근거로 “이 약은 새로운 MS치료제로 기대할 수 있다”고 치바 교수는 설명했다.
내피기능은 동맥경화 발병 전에 변화
도쿄약대 약학부 혼다 히데오 교수는 동맥경화 발병 전의 혈관내피기능의 변화에 대해 토끼를 이용한 실험 결과를 발표했다.
혼다 교수에 따르면 일산화질소(NO)를 매개한 혈관이완반응과 내피유래 과분극인자(EDHF)에 의한 이완반응은 보상적으로 작용한다.
NO증가도 EDHF에 의한 이완반응 저하
혼다 교수는 0.5% 콜레스테롤 먹이를 5주간 먹인 10주령된 토끼(콜레스테롤군)와 일반 먹이를 준 토끼(대조군)의 경동맥 링표본을 만들어 등척성 수축(근육이 전혀 수축되지 않고, 강하게 당겨지기만 하는 현상)을 검토했다.
콜레스테롤군에서는 혈청총콜레스테롤(TC), LDL-C, HDL-C치가 유의하게 높아졌지만 동맥경화는 발생하지 않았다.
콜레스테롤군에서 나타난 아세틸콜린(ACh)에 의한 혈관이완반응은 중등도 ACh 농도에서만 유의하게 낮아졌지만 경동맥 조직에서의 NO대사 산물 함량은 유의하게 증가했다.
NO합성 억제제인 NG-니트로-L-알기닌(L-NOARG)과 사이클로옥시게나제(COX) 억제제인 인도메타신(INDO)으로 처치하여 EDHF의 이완 반응을 검토한 결과, 콜레스테롤군의 EDHF에 의한 혈관이완반응은 유의하게 낮아졌다.
이어 KATP 채널 억제제인 글리벤크라미드, KV채널 억제제인4-아미노피리딘으로 처치한 결과 EDHF에 의한 이완반응은 유의하게 억제됐다.
마찬가지로 중 및 고 컨덕턴스인 KCa 채널 억제제 charibdotoxin과 비선택적 KCa 채널 억제제인 테트라에틸암모늄으로 처치한 경우에도 이완반응은 억제됐다.
또한 비선택적 시토크롬 P450(CYP) 억제제인 SKF525a나 선택적 CYP3A 억제제인 케토코나졸로 처치한 경우에도 대조군에서만 EDHF에 의한 이완반응이 억제됐다.
이같은 결과를 근거로 혼다 교수는 “토끼 경동맥에서는 동맥경화 발병 전에 내피기능은 이미 변화한다. 즉 NO생산은 증가하지만 반대로 EDHF를 매개한 이완반응은 줄어든다.
증가한 NO생산이 CYP3A를 매개한 EDHF생산을 억제할 가능성이 있어 NO에 의한 이완반응과 EDHF에 의한 이완반응 간에는 보상성 기전이 존재하고 있음을 알 수 있다”고 결론내렸다.
생선기름-콩기름 혼합먹이 소화성대장염 개선
궤양성대장염(UC)은 DNA 손상, 결장·대장암, 염증성/항염증성 사이토카인의 불균형 등과 관련한다고 지적되고 있다.
한편 생선기름(오메가-3계 다가불포화지방산)이 UC에 유용하다는 보고와 콩기름 등에 들어있는 오메가-6계 및 오메가-3계 다가 불포화 지방산의 적절한 섭취량 비율(오메가-6/오메가-3비)이 중요하다는 지적도 있다.
브라질 상파울로대학 생리학과 카리나 비에이라 바로스(Karina Vieira Barros) 씨는 래트를 이용한 실험에서 콩기름과 생선기름을 함께 먹이면 UC에 의한 DAN 손상을 개선시키는데 효과적이라고 발표했다.
IL-10 증가시켜 DNA 손상 개선
이유기의 수컷 Wistar 래트를 AIN-93 사료만 먹인 군(대조군), 생선기름(F군), 생선기름＋콩기름 첨가군(FS군)과 비교했다.
먹인지 36~42일째에 3%의 황산덱스트란(DSS)으로 처치해 UC를 유발시켰다.
48일째에 도살시킨 후 원위 결장을 절제하여 조직을 검토하고 동시에 사이토카인(IL-4, IL-10, IFN-γ), 미에로페르옥시다제(MPO) 활성, DNA 손상을 정량적으로 평가했다.
그 결과, 대조군에 비해 F군 및 FS군의 IL-10은 유의하게 증가하고 DNA 손상은 유의하게 개선됐다(P＜0.05).
MPO 활성은 FS군에서만 유의하게 낮아졌고(P＜0.05), DNA 손상치와 IL-10치는 반비례했다(R=－0.766).
또한 절제한 결장의 길이는 F군, FS군에서는 대조군보다 유의하게 길고, 염증 스코어는 FS군에서만 유의하게 개선됐다(P＜0.05). UC의 질환 활동성 지표(DAI)도 대조군에 비해 FS군에서 유의하게 개선했다.
mFRP와 hFRP는 RA 염증에 반대로 작용
이상의 결과를 근거로 바로스 씨는 “콩기름과 생선기름을 같이 먹으면 UC에 대한 보조요법, 결장·대장암을 예방하는데 중요한 역할을 할 것”이라고 말했다.
RA에서 자가항원의 하나인 폴리스타틴 관련단백(FRP)에 대해 교토대학병원 면역·교원병 내과 무라카미 고사쿠 씨는 사람 FRP(hFRP)가 RA 마우스 모델에서 염증 억제작용을 보인다는 사실을 이미 보고한 바 있다.
하지만 마우스 FRP(mFRP)는 콜라겐 유도 관절염(CIA)의 염증을 촉진시킨다는 연구결과도 있어 이번에 무라카미 씨는 hFRP, mFRP의 작용을 비교 검토했다. 그 결과, mFRP는 국소 염증을 악화시키지만, hFRP는 염증 반응을 억제시키는 것으로 나타났다.
작용 기전차는 불확실
무라카미 씨는 우선 mFRP와 hFRP의 cDNA를 클로닝하여 RA환자의 활막에서 채취한 세포주(SF-1)와 마우스 섬유아세포주(NIH-3T3)에 트랜스펙트(세포감염)했다.
그 결과, SF-1에서 NIH-3T3의 모든 hFRP는 IL-6 생산을 유의하게 억제했으며 mFRP는 어떤 경우에도 IL-6생산을 유의하게 증가시켰다.
이어 in vivo에서 검토를 하기 위해 II형 콜라겐(C II)을 마우스 다리에 주사하여 C II형 특이적인 CD4+CD62L-이펙터헬퍼 T세포를 CIA 마우스의 림프절에서 채취.
여기에 hFRP, mFRP 또는 위cDNA(mock)를 트랜스펙트시켜 배양 증식시킨 후 CIA 마우스 복강 내 투여했다.
mFRP생산 T세포를 투여한 마우스에서는 mock를 투여한 마우스에 비해 관절 스코어가 유의하게 높아졌지만, hFRP 재생 T세포를 투여한 마우스에서는 질환 정도가 가벼운 경향을 보이는 것으로 나타났다.
이러한 결과를 근거로 무라카미 씨는 “mFRP는 in vitro, in vivo 모두 염증을 악화시켰지만, hFRP는 반대로 염증 반응을 억제시켰다. 이러한 차이가 어떠한 기전으로 발생하는지에 대해서는 현재 검토 중”이라고 설명했다.