'척추관협착증' 약침으로 염증 통증 완화해 보행능력 향상

by이순용 기자
2019.05.22 10:33:38

[이데일리 이순용 기자]국내 척추관협착증 환자는 약 150만명. 척추관협착증의 주요한 원인은 노화인 만큼 완치가 어렵고, 재발 가능성도 높다. 특히 척추관협착증은 보행 장애와 하지 감각 이상을 유발해 노인들의 삶의 질을 크게 떨어뜨린다.

척추관협착증의 치료는 수술적 치료와 보존적 치료로 나뉜다. 증상에 따라 보존적 치료를 먼저 고려한 후 비수술 치료(시술)를 권한다. 수술적 치료는 통증이 줄어들지 않거나 일상생활이 힘든 경우 고려하는 수단이다. 따라서 척추관협착증은 보존적 치료와 비수술 치료 단계에서 효과적으로 척추관 내 염증을 제거하고 신경을 회복시켜 통증을 줄이고 보행 능력을 강화하는 것이 중요하다.

이러한 상황에서 순수 한약재로 정제한 약침액인 신바로2(SHINBARO2)의 척추관협착증 치료 효과에 대한 기전이 쥐 실험을 통해 밝혀져 관심을 끈다. 신바로2는 임상에서 활발하게 처방되고 있지만, 척추관협착증에 있어 치료 기전이 밝혀진 것은 처음이다. 실제로 한방통합치료를 실시하는 한의사들의 설문연구가 국제학술지에 소개된 바 있는데, 이들은 척추관협착증 환자의 치료로 약 16주 동안 추나요법과 봉약침, 침, 한약 등 한방통합치료를 사용해 통증의 80%를 감소시킨다고 응답했다. 이때 가장 많이 쓰인 약침이 바로 신바로 약침이다.

자생한방병원 척추관절연구소(하인혁 소장)는 서울대 약대(이상국 교수)와의 공동 연구로 진행한 쥐 실험을 통해 척추관협착증에 대한 신바로2의 염증 및 통증 완화, 보행능력개선 등 주요 증상에 대한 치료 기전을 밝혔다고 22일 밝혔다. 해당 연구 결과는 SCI(E)급 국제학술지 ‘Mediators of Inflammation’ 4월호에 게재됐다.

염증 병변을 치료하는 신바로2는 근골격계 질환의 통증 완화를 위한 한약재로 구성된다. 신바로2는 골관절염에서 항염증, 신경 재생 및 연골 보호와 같은 다양한 응용 분야에서 연구된 GCSB-5(청파전)를 기반으로 하는 약침액이다. 신바로2의 경구약인 GCSB-5의 항염증·연골보호 효과와 기전은 연구를 통해 밝혀진 바 있다.

연구팀은 실험에 앞서 척추관협착증의 최소 침습 쥐 실험 모델을 정립했다. 생후 6주의 실험용 수컷 쥐의 척추관에 실리콘 튜브를 이식해 척추관을 좁혀 인위적으로 척추관협착증을 유도했다. 이러한 방식은 기존의 척추 절개 혹은 제거하는 방식의 연구보다 조직의 손상이 적다는 장점이 있으며 불필요한 손상에 의한 염증 반응을 줄여 척추관협착증으로 인한 염증 반응을 보다 정확하게 관찰할 수 있다.

연구팀은 실험을 위해 쥐 그룹을 ▲정상 쥐 ▲척추관협착증 유도 쥐 ▲신바로2 경구 투여(20, 200mg/kg) ▲신바로2 약침 투여(2, 10, 20mg/kg) ▲대조약(1mg/kg) 투여 등 8개 그룹으로 나눴다. 신바로2는 14일 동안 척추관협착증을 유도한 쥐에게 매일 1회 투여했다. 실험 종료 후 디스크 및 척수를 포함하는 척추 전체를 체외 연구를 위해 절제했다. 모든 실험은 최소 3회 반복했다.

연구팀은 쥐의 보행운동 능력과 감각 능력을 각각 쳇바퀴 운동과 전열기(hot plate) 테스트로 평가했다. 실험 쥐의 보행운동 능력은 쳇바퀴 테스트 중 뒷발 걸음 수로 계산했다. 연구팀에 따르면 정상 쥐는 78.3±8.2 걸음으로 쳇바퀴를 걸었지만, 척추관협착증을 유도한 쥐의 걸음 수는 유의하게 감소했다. 신바로2를 투여한 쥐는 척추관협착증 유도 후 7일째에 운동 기능이 빠르게 향상됐다.

그림을 보면 척추관협착증을 유도한 쥐에 신바로2를 투여하면 연구일이 거듭될수록 온각자극에 반응하는 시간이 빨라짐을 알 수 있다.

또 전열기 테스트를 통해 온각(溫覺) 자극에 대한 반응 속도를 평가했다. 모든 쥐들은 척추관협착증 유도 전 8.3±1.8 초 내에 온도 자극에 대해 양성 반응을 보였다. 하지만 척추관협착증 유도 후 온각 반응 대기시간은 88.5±3.7초로 쥐들의 반응 속도가 느려졌다. 이후 신바로2를 투여한 쥐는 4일째부터 실험 종료 시점까지 온도에 대한 인식 및 반응이 유의미하게 빨라지는 결과를 보였다.

이러한 결과는 신바로2가 척추관협착증 환자의 보행 능력을 강화하고 감각 이상 개선처럼 기능적 손실 예방에 효과가 있음을 증명한다. 연구팀은 이 같은 효과가 어떻게 이뤄지는지 알기 위해 신바로2의 염증 매개체에 대한 억제 효과도 조사했다. 염증은 곧 통증을 유발해 척추관협착증에 따른 요통, 보행 이상 등을 야기한다. 척추관협착증 치료에 있어 척추관 내의 활성질소(NO?nitric oxide)와 프로스타글란딘(PGE2)의 과잉 생성은 염증 발생과 관련돼 있기 때문에 염증 유도 효소인 iNOS와 COX-2의 조절은 염증성 질환 치료의 중요한 목표다.

연구팀은 쥐에게 척추관협착증을 유도함으로써 iNOS, COX-2와 같은 염증 매개 효소의 발현을 유도했으며 이후 신바로2를 투여해 염증 물질들이 유의미하게 하향 조절되는 것을 확인했다. 이는 신바로2가 NO 및 PGE2 수준을 억제해 iNOS와 COX-2 발현의 억제로까지 이어졌다는 의미다. 또 신바로2를 투여한 쥐들의 혈청 내 염증 물질의 단백질과 mRNA 수준의 용량 의존성 감소 효과를 동반했다.

이 뿐만 아니라 신바로2의 통증 완화를 알아보기 위해서 신바로2를 투여한 쥐들의 척수에서 뇌유래신경영양인자(Brain-Derived Neurotrophic Factor, BDNF)의 증감을 살펴봤다. 그 결과 BDNF의 수준은 척추관협착증 유도에 의해 증가됐으며 신바로2 투여에 의해 감소됐다. 즉 신바로2 투여로 통증의 정도를 나타내는 바이오마커(biomakers) 중 하나인 BDNF의 감소를 확인함으로써, 신바로2는 척추관협착증에 따른 통증을 완화한다는 가능성을 제시할 수 있으리라 여겨진다.

또 신바로2를 투여한 쥐들의 척수가 회복되는 현상도 확인할 수 있었다. 정상 쥐들은 타원형의 척수와 손상되지 않은 척추관을 보였지만 척추관협착증을 유도한 쥐는 척추관이 좁아져 척수의 모형이 망가졌다. 하지만 신바로2를 투여한 쥐들의 척수는 정상 형태로 구조적 회복을 하는 모습을 보였다.

하인혁 소장은 “이번 척추관협착증 동물 모델 실험을 통해 신바로2의 척추관협착증 치료 효과에 대한 기전을 밝힐 수 있었다. 특히 신바로2는 현재 임상에서 척추관협착증 환자에게 활발하게 처방되고 있는 약침인 만큼 이번 연구 결과로 GCSB-5 기반 한방 치료제 개발에도 도움이 될 것”이라면서도 “연구팀은 쥐 실험을 통해 밝혀진 치료 효과와 기전에 대한 임상 및 전임상에서의 효과를 입증하기 위한 추가적인 연구가 필요하다”고 밝혔다.