보건타임즈 : 국내 연구팀, 나노기술 기반 새로운 외상성 뇌손상 치료물질 개발

막대 형태 산화세륨 나노입자, 인지기능 회복·뇌부종 감소 효과 규명

향후 외상 후 뇌손상 환자 회복과 삶의 질 높이는 약물 개발에 기초

[보건타임즈] 국내 연구팀이 나노기술을 활용해 새로운 외상성 뇌손상 치료물질을 개발했다. (사진:왼쪽부터 전진평 한림대춘천성심병원 신경외과 교수, 유효종 한양대학교 재료화학공학과 교수, 윤동혁 한림대학교 NFRT 연구소 박사과정 연구원)

한림대학교춘천성심병원 전진평·한양대학교 유효종 교수 연구팀은 최근 ‘산화세륨 나노입자가 외상성 뇌손상에 미치는 영향’ 연구를 통해 막대 형태의 산화세륨 나노입자가 외상 후 뇌출혈로 인한 뇌부종과 손상된 인지기능 회복에 도움이 된다고 밝혔다.

외상성 뇌손상은 교통사고·낙상 등 외부 충격으로 인해 뇌가 손상되는 것을 말한다. 이는 뇌부종 및 신경 손상으로 인한 사지 마비 등의 심각한 후유증을 남길 뿐만 아니라 인지기능을 훼손해 삶의 질에 심각한 영향을 미친다. 게다가 현재 마땅한 치료제가 없으며, 치료제 개발 연구 또한 매우 부족하다.

산화세륨 나노입자는 산화세륨을 나노미터 단위 작은 입자로 공정한 것으로 반영구적인 항산화 효과를 내는 물질이다. 여러 뇌질환에서 산화세륨의 유용성에 관한 연구가 진행됐지만, 외상성 뇌손상 치료제로서의 산화세륨 연구는 아직 초기 단계다.

연구팀은 산화세륨 나노입자가 모양에 따라 체내 순환하는 시간이 다르고, 작용기전이 작동하기까지 필요한 용량도 각기 다를 것이라는 사실에 주목했다. 이에 연구팀은 외상성 뇌손상을 입은 쥐에 구, 막대 형태 산화세륨 나노입자를 주입하고 각각의 치료효과를 세밀하게 분석했다.

그 결과 산화세륨 나노입자는 뇌 손상을 유의미하게 감소시켰으며, 손상된 인지기능을 회복시키는 것으로 나타났다.

특히 연구진이 새로 고안한 막대 형태의 산화세륨은 기존에 알려진 구 형태의 나노입자 대비 뇌 보호 및 인지기능 회복에 유의미한 개선 효과를 보였다. 막대 형태 산화세륨 나노입자 투입군에서 뇌부종이 가장 크게 감소했으며, 대조군에 비해 인지기능 회복이 뚜렷함을 확인했다.

<그림1: 뇌부종 감소 효과> 막대 형태 산화세륨 나노입자 투입군에서 뇌부종 감소 효과가 가장 큰 것으로 나타났다.

<그림2: 인지기능 회복 효과> 사물인식 시험 결과 산화세륨 나노입자 투입군에서 대조군에 비해 호전이 됨을 확인했다.

전진평 교수는 “그동안 외상성 뇌손상 환자는 상대적으로 의료현장에서 소외되는 경우가 많았다”며 “이번 연구는 향후 뇌손상 환자의 회복과 삶의 질을 높이는 중요한 약물 개발에 기초가 될 것으로 생각한다”고 말했다.

연구팀은 향후 외상성 뇌손상 환자의 사망률 감소는 물론 손상된 인지기능 회복을 위한 나노기반의 최적의 약물 개발 연구를 이어나갈 계획이다.

유호종 교수는 “한림대학교의료원과 한양대학교 공동 연구는 앞으로 실제 의료 현실에 필요한 뇌질환의 약물 개발에 훌륭한 시너지를 낼 것”이라며 “막대 형태 산화세륨 나노입자 최적의 길이를 파악하는 등 후속 연구를 통해 외상성 뇌손상 환자 치료에서 치료 효과를 극대화 할 것이다”고 말했다.

이 연구는 국제 학술지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 최근호에 게재됐다.