미세먼지로 인한 호흡기질환에 한의처방 효과 ‘입증’

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기존 호흡기질환 다빈도 처방후보군 10종의 치료 · 예방 효과 확인
KIOM URP, 한의대생들이 ‘한의학 과학화’ 고민해보는 소중한 기회 제공
‘2018년도 KIOM URP’서 대상 수상한 상지대학교 한의학과 학생팀

한국한의학연구원(이하 KIOM) 학부생 연구지원프로그램인 ‘2018년도 KIOM URP(이하 URP)’에서 대상을 수상한 상지대 한의학과 학생팀(김민주 · 박준규 · 정세영 학생, 지도교수 권보인 교수(상지대 한의대 병리학교실), KIOM 멘토 김성하 선임연구원, 연구조교 조한나 연구원(상지대 한의대 병리학교실)).
연구팀은 최근 사회적 이슈가 되고 있는 미세먼지와 관련해 ‘미세먼지 유래 기관지염을 치료 · 예방하는 한의처방에 대한 과학화’를 주제로 연구를 진행했다.
최근 우리 사회에서는 급성 · 만성 기관지염, 비인두염, 천식 등 미세먼지 관련 질환으로 진료받는 환자수가 증가하고 있지만, 이들 질환에 대한 약물 연구는 한 · 양방 모두 연구가 부족한 실정이다.
이런 현실에서 연구팀은 한의 임상처방에 대한 과학적인 근거가 확보된다면 더 많은 환자들이 한의치료를 선택할 수 있을 것이라는 판단에 따라 한의처방의 효과를 과학적으로 확인하면서 동시에 미세먼지라는 특수한 유해인자의 특성을 잘 반영할 수 있을까에 대한 고민을 하게 됐고, ‘Alarmin’을 타겟물질로 선정해 연구를 진행하게 됐다.

‘Alarmin’을 타겟물질로 선정해 연구 진행
권보인 교수는 “IL-33, TSLP 등의 면역 매개체로 대표되는 Alarmin은 외부항원과 접촉한 우리 몸의 최전선인 기도상피세포에서 분비되며, 염증반응의 시작을 알린다는 의미, 즉 Alarm을 해주는 cytokine이라는 의미에서 그 이름이 붙여졌다”며 “Alarmin에 대한 연구는 2010년대부터 시작돼 ‘NATURE’와 같은 각종 주요 학술지의 주목을 받으면서 그 중요성이 대두되고 있지만, 미세먼지가 Alarmin 유도를 통해 기관지염을 악화시키는 것에 대한 연구는 부족한 현실에서 연구팀은 미세먼지를 통해 Alarmin이 유도되는지를 확인하는 동시에 이런 조건에서 한의 처방의 효능을 과학적으로 검증코자 했다”고 밝혔다.
특히 연구팀은 Alarmin을 단순히 한의처방의 효능을 검증하는 하나의 평가요소로만 국한시키지 않고, 한의학적 개념인 ‘未病’과 연관시켰다.
즉 한의학에서는 크게 사람의 질병 발생 단계를 ‘健康-未病-疾病’으로 나누는데, 이를 면역학과 대응해 보면 면역 관용이란 외부 항원에 있어 생체가 일일이 반응을 하지 않는 것으로 한의학적으로 건강한 상태를 의미한다. 또한 외부항원과 기도상피세포가 만나 Alarmin을 분비하는 면역 초기 반응은 未病과 유사하다 할 수 있으며, Alarmin이 과도하게 분비된 후천 면역과 염증 반응으로까지 확대되는 면역 과민 혹은 알레르기성 염증 반응은 未病에서 已病으로 병이 악화되는 상황이라는 설명이다.

Alarmin과 한의학적 개념인 未病과의 연관성 ‘주목’
권 교수는 “이 같은 대응논리를 적용해 보면 한의처방으로 Alarmin 분비와 같은 면역 초기 반응을 예방하는 것은 ‘治未病’이며, 未病의 바이오 마커로서 Alarmin을 활용할 수 있기 때문에 Alarmin 기전을 통한 한의 처방 연구의 필요성을 느끼게 됐다”고 말했다.
특히 연구팀은 이번 연구를 통해 한국형 미세먼지(K-microdust)가 다른 일반적인 자극물질과 유사하거나 혹은 더 높게 사람의 기도상피세포주(BEAS-2B 세포)에서 Alarmin을 유도한다는 것을 최초로 확인했다.
특히 기존의 호흡기 관련 질환에 다빈도로 사용되는 처방후보군 10종을 사람의 기도상피세포주에 투여했을 때 한국형 미세먼지로 Alarmin이 유도되지 않는 것을 확인, 미세먼지 유래 기관지염 및 천식에 있어서 10종의 한의 처방이 예방적인 효과를 가지고 있다는 것을 밝혀냈다.
또한 처방 후보군 중 가장 효과가 탁월했던 처방을 동물 천식모델에 투여해본 결과, 다양한 면역학적 지표를 통해 기도 염증이 감소되는 것은 물론 기관지염 및 천식에서의 치료 효과도 확인할 수 있었다.
향후 상지대 한의대 병리학교실에서는 이번 연구 결과를 바탕으로 한국형 미세먼지의 기관지염, 비염, 아토피 피부염 등 과민면역질환에 대한 면역학적 기전, 다빈도 한의 본초 및 처방의 유효성에 대한 연구를 확대해 나갈 방침이다. 또한 이번 연구에 참여한 학생들도 지속적으로 연구에 참여시켜 향후 학생들을 주저자로 해 한의계 또는 면역학계 SCI급 논문에 연구결과를 게재토록 하는 등 학생들을 미래의 한의과학자로서 적극 육성해 나갈 계획이다.

학생들의 지식 및 연구능력 향상에 많은 도움
한편 URP 참여와 관련 권 교수는 “이번에 연구팀으로 참여한 학생들은 2017년 2학기부터 제 연구실에서 실험과 면역학 스터디를 공부했던 학생들로, 이번에 연구를 함께 진행하면서 학생들이 면역학 분야의 지식이 발전하고, 한의학과 연관성을 고민하고 설명하려는 노력을 보고 매우 보람됐다”며 “또한 실험을 수행하는 능력에 있어서도 발전하는 모습에 놀라웠으며 앞으로의 모습이 더욱 기대된다”고 말했다.
권 교수는 이어 “강단에 서면서 느꼈던 점은 한의대 학생들이 한의학이라는 학문의 정체성과 치료방법의 유효성에 대해 많은 고민을 가지고 있다는 것”이라며 “그런데 URP에 참여하면서 학생들이 한의학의 과학화에 대해 진지하게 고민해보고, 또 어떻게 과학적으로 증명하는 방법과 결과를 획득하면서 한의학에 대해 자신감을 갖는 것을 지켜보았고, 이런 과정이 학생들에게 좋은 경험과 기회가 된 것 같다. 앞으로 더욱 이런 기회가 확대돼 보다 많은 한의대 학생들이 참여했으면 하는 바람”이라고 덧붙였다.
또한 URP에 참여한 학생들도 학부생으로서 한의학의 과학화에 대해 생각해보고 많은 것을 경험하고 배워갈 수 있었던 뜻 깊은 기회라고 입을 모았다.
학생들은 “한의대에 재학하면서 한의학의 개념과 치료 기전, 효과를 어떻게 일반인들에게 객관적으로 설명해주고 이해시켜줄 수 있을지에 대한 고민은 한의대생이라면 누구나 한번쯤은 생각해 봤을 것”이라며 “저희들 역시 이런 고민을 마음 속에 두고 있었고, 그 방법 중에 하나로서 한의학의 과학화에 대해 관심을 갖게 됐다”고 말했다.

한의학 과학화, 타 분야와의 교류 및 접목으로 이어져야
특히 “이번 URP 참여를 통해 실험법을 배우고, 또 실험을 직접 해보는 과정에서 저희 실험실에서 주로 보는 알레르기성 염증질환의 일종인 천식과 기관지염에 대한 한의치료가 실제로 우수한 효과를 가지고 있다는 것을 과학적으로 확인해 봤고, 이를 스스로 증명해볼 수 있었다는 것이 정말 큰 경험이 됐다”며 “이 과정에서 학교에서 배운 한의학의 개념과 면역학적 개념이 연결이 된다는 것을 발견했을 때는 기존에 알지 못했던 새로운 점까지 느낄 수 있었다”고 강조했다.
또한 “한의학의 과학화는 그저 기존에 사용해왔던 처방과 치료들의 효과를 과학적으로 입증하는 것에서 끝나는 것이 아니라, 면역학뿐만 아니라 다른 다양한 분야와 교류하면서 서로 발전할 수 있는 기회가 될 수 있을 것”이라며 “한의학의 우수성을 과학화라는 방식을 통해 다른 분야와 소통하고 협업할 수 있는 기틀을 만들어 나간다면, 그 우수성을 널리 알리는데 큰 도움이 될 뿐만 아니라 다른 학문의 장점 또한 한의학에서 접목시켜 더욱 발전할 수 있고 국민건강 보호 증진에 큰 도움이 될 것”이라고 밝혔다.

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