파킨슨병, 방사선으로 치료한다

중저선량 방사선, 신경염증 줄여… 새로운 파킨슨병 치료법 개발 가능성 제시

한국원자력의학원(원장 이진경)은 정연경 박사 연구팀이 국내 최초로 중저선량 방사선이 파킨슨병의 신경염증을 감소시키는 것을 규명하고 새로운 파킨슨병 치료법 개발 가능성을 제시했다고 밝혔다. 

연구팀은 해당 연구에서 사용한 0.6Gy(600mGy)의 방사선량을 ‘중저선량 방사선’이라 명명했는데, 현재 다수의 저선량 방사선에 관한 생물학적 연구논문에서 저선량의 범위가 명확하지 않아, 유엔방사선영향과학위원회(UNSCEAR)의 정의로는 중간선량에 해당되지만, 발표된 관련 연구논문들에서는 저선량의 범위에 해당되기 때문이다.

파킨슨병은 중뇌의 흑질부에서 신경전달물질 도파민을 분비하는 신경세포 손상으로 발생해 운동기능 장애를 일으키며, 현재 치료법은 진행을 멈추는 근본적 치료가 아닌 증상 완화를 중심으로 이뤄지고 있는 실정이다.

최근 저선량, 중저선량 방사선이 퇴행성 뇌질환의 염증을 감소시킨다는 연구결과가 발표되고 있으며, 이번 연구는 이러한 결과를 바탕으로 중저선량 방사선과 대표적인 퇴행성 뇌질환인 파킨슨병의 연관성을 규명하기 위해 진행됐다.  

연구팀은 파킨슨병의 주요 원인이 신경염증으로 인한 도파민 신경세포 손상에 착안해 파킨슨병을 일으킨 실험쥐의 뇌에 중저선량 방사선을 쪼인 후 도파민 신경세포가 분포하는 흑질부의 염증인자 변화를 관찰했다.

실험 결과, 파킨슨병 실험쥐에 중저선량 방사선 0.6그레이(Gy)를 5회 쪼인 후 7일째에 신경염증 관련 인자 GFAP(glial fibrillary acidic protein)가 중저선량 방사선을 쪼이지 않은 파킨슨병 실험쥐에 비해 약 20% 가량 감소했으며, 염증 단백질 ICAM-1(intercellular adhesion molecular-1)이 중저선량 방사선을 쪼이지 않은 파킨슨병 실험쥐에 비해 약 75% 가량 감소된 것을 확인했다.

이번 연구결과를 통해 연구팀은 중저선량 방사선이 파킨슨병 유도 뇌의 염증인자 GFAP(glial fibrillary acidic protein)와 ICAM-1(intercellular adhesion molecular-1)를 감소시키는 것을 확인하고 중저선량 방사선의 파킨슨병 신경염증 치료 효능을 규명했다. 

연구성과는 국제 노화신경학 저널 ‘뉴로바이올로지 오브 에이징(Neurobiology of Aging)’ 2023년 10월 16일자 온라인판에 ‘Low-moderate dose whole-brain γ-ray irradiation modulates the expressions of GFAP and ICAM-1 in the MPTP-induced Parkinson’s disease mouse model’라는 제목으로 게재됐다.

논문 책임저자 정연경 박사는 “이번 연구결과는 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌질환에 방사선 치료 가능성을 제시한 세계 최초의 연구라는 점에서 의의가 있다”며, “앞으로 다각적인 기전 연구를 통해 파킨슨병의 방사선 치료 관련 생체 지표를 탐색해 나갈 계획”이라며 추가 연구계획을 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 이공분야기초연구사업 기본연구 중 ‘파킨슨 질환 동물모델에서 저선량 방사선 치료의 항염증기전 규명’의 일환으로 수행됐다.