KAIST "GDF15 신호 받는 GFRAL 수용체 차단…식욕 저하·근육 손실 억제"
"항체 투여 생쥐, 종양 제외 체중 약 20%·악력 약 30% 높아"

연구 이미지. 한국과학기술원(KAIST)

암 환자의 체중 감소와 근육 소실을 유발하는 합병증인 '암 악액질'을 완화할 수 있는 항체 후보물질이 개발됐다. 

동물실험에서 식욕과 체중, 근력 개선 효과가 확인되면서 새로운 치료 전략으로 주목된다.

한국과학기술원(KAIST)은 생명과학과 김호민 교수와 의과학대학원 송민호 교수 연구팀이 암 악액질 관련 신호를 차단하는 항체 후보물질 'GB2Ab'를 개발했다고 최근 밝혔다.

암 악액질은 암 환자에게 나타나는 복합적인 대사 이상으로, 단순한 식욕 저하나 영양 섭취 부족과는 다르다. 암으로 인해 체내 영양분 이용과 에너지 대사 과정이 달라지면서 근육과 지방이 함께 감소하는 것이 특징이다.

이 때문에 음식을 충분히 섭취하거나 영양을 공급하는 것만으로는 회복이 쉽지 않다. 체력과 신체 기능이 떨어져 일상생활은 물론 항암치료를 이어가는 데도 부담을 줄 수 있다.

연구팀은 암 악액질 발생 과정에 관여하는 단백질 GDF15와 이를 인식하는 수용체 GFRAL에 주목했다. 암이나 심한 스트레스 등으로 혈중 GDF15 농도가 높아지면 뇌간에 있는 GFRAL 수용체와 결합해 식욕을 떨어뜨리고 에너지 대사에 영향을 미치는 신호를 전달한다.

연구팀은 이 과정에서 GDF15 자체를 제거하는 대신 신호를 받아들이는 GFRAL 수용체를 차단하는 방식을 택했다. 수용체는 특정 물질과 결합해 신호를 전달하는 단백질로, GFRAL을 막으면 GDF15가 유발하는 신호가 전달되는 것을 억제할 수 있다는 접근이다.

이를 위해 개발한 항체 후보물질 GB2Ab는 GFRAL 수용체에 강하게 결합해 관련 신호 전달을 차단하도록 설계됐다. 연구팀은 이를 통해 암 악액질에 따른 식욕 저하와 과도한 에너지 소모를 억제하는 효과를 기대했다.

실제 암 악액질이 발생한 생쥐를 대상으로 항체를 투여한 결과, 음식 섭취량이 회복되고 근육과 지방의 손실이 줄어든 것으로 나타났다. 종양 무게를 제외한 체중은 항체를 투여하지 않은 생쥐보다 약 20% 높았다.

신체 기능을 보여주는 악력에서도 개선 효과가 확인됐다. 항체를 투여한 생쥐의 악력은 투여하지 않은 생쥐보다 약 30% 높았으며, 정상 생쥐의 약 90% 수준까지 회복됐다고 연구팀은 설명했다.

김호민 교수는 "이번 연구는 암 악액질에 관여하는 신호를 차단하는 항체를 개발하고, 작동 원리와 효과를 생쥐 실험에서 확인했다는 데 의미가 있다"며 "식욕 회복뿐만 아니라 근육과 지방 손실을 줄이고 신체 기능을 지켜 암 환자가 치료를 이어갈 힘을 보존하도록 돕는 치료제로 발전시키고자 한다"고 말했다.

이승구 온라인뉴스 기자 [e-mail]