드라마 ‘브레인’ 속의 교모세포종을 알아보자!!

지난 2011년부터 뇌에 대한 관심이 뜨겁게 일어나고 있습니다. 학계에서도 ‘Neuroscience’ 라는 키워드는 핫 이슈로 떠올랐습니다. 인간의 뇌에 대한 관찰과 탐구는 아직도 미지의 세계라고 할 수 있습니다. 저 또한 이러한 매력에 매료되어 신경공부를 하고 있는데요. 드라마 ‘브레인’에서 나오는 뇌 과학 이야기는 어떤 것이 있는지 한번 살펴보도록 하겠습니다.


● 드라마 ‘브레인’
뇌질환 전문 신경외과 의사인 이강훈(신하균)의 욕망과 삶을 그린 드라마. 어린 시절 뇌질환으로 아버지를 잃고 뇌 의학에 뛰어든 이강훈 의사는 불우한 성장 환경 때문에 성공에 대한 열망을 강하게 불태웁니다. 그래서 자신과 다르게 부유한 가정환경에서 편안하게 의사가 된 서준석(조동혁)과의 경쟁에서 이기기 위해 노력하고, 자신의 아버지를 수술했던 김상철 교수까지 뛰어넘어 최고가 되기 위해 끝없이 달려가게 됩니다. 드라마 브레인은 바로 이 과정을 의학적 내용과 함께 담고 있습니다.


1. 드라마에 자주 나오는 뇌종양 ‘교모세포종’

교모세포종은 쉽게 말하면 뇌종양을 말합니다. 뇌에 암 덩어리가 생기는 것이죠. 교모세포종은 전체 뇌종양의 12~15%를 차지합니다. 뇌종양 중에 가장 악성 중에 악성이라고 볼 수 있습니다. 진단을 해도 기껏해야 15~18개월 남짓 사는 것이 전부라고 알려져 있습니다.


드라마에서도 볼 수 있듯이 주인공 이강훈의 어머니는 교모세포종에 걸려 수술을 하고 아직 임상단계에 들어가지도 않은 신약을 쓰면서까지 치료를 했지만 사망을 하게 됩니다. 이처럼 치사율이 높기 때문에 신경외과에서는 교모세포종이 아주 골칫덩이라고 할 수 있습니다. 수술을 해도 눈에 띄는 호전 증상이 없으며 뇌 전이 속도 또한 빠릅니다. 그리고 출혈이나 괴사가 많아 수술 후에도 후유증으로 환자들이 고통을 호소하는 경우가 많습니다. 따라서 근본적인 치료보다는 증상을 호전시키는 것에 촛점을 두고 치료를 하는데요. 아직 근본적인 치료법이 나오지 않은 것이 안타까울 따름입니다.

교모세포종은 방사선 및 화학물질 노출, 바이러스 감염, 면역결핍 등으로 유전자가 변형되면서 생기는 것이 원인입니다. 하지만 교모세포종 뿐만 아니라 대부분의 암이 이와 같은 경우로 발생합니다. 조기진단을 위해서는 CT나 MRI 촬영이 필요하기 때문에 이미 몸에서 나타나는 증상을 알아차렸을 때는 너무 늦은 때라고 볼 수 있습니다. 이 교모세포종은 다른 암과 다르게 세포와 조직 사이사이 촘촘히 촉수를 내리면서 뻗어 있습니다. 의사가 보았을 때는 무척 골치가 아픈 암인 것이죠. 따라서 수술을 하는데도 매우 어려움이 따르는 암이라 할 수 있습니다.

2. 교모세포종 수술 방법은?

뇌수술에는 엄청난 첨단 장비들이 사용됩니다. 고배율 현미경, 내비게이션 장치, 종양표지자, 초음파 흡입기 등이 이용됩니다. 고배율 현미경은 주로 신경과 같은 미세한 것을 건드리고자 할 때 이용해야 합니다. 신경은 정말 신중한 수술이기 때문이죠. 또한 내비게이션 장치는 수술 가위와 기계들이 주요 다른 신경과 세포조직들을 건드리지 않고 수술하고자 하는 곳 까지 안전하게 갈 수 있도록 길을 안내해주는 시뮬레이션이라고 할 수 있습니다. 그리고 종양 표지자는 항원-항체 반응의 원리를 이용해 암 세포를 찾게 하고 암세포의 경계를 표시할 수 있도록 해주는 약물이고, 초음파 흡입기는 말 그대로 암을 흡입하는 장치입니다.

수술방내에는 이동식 CT와 MR을 설치하여 종양을 제거하고 합병증 발생에 신속하게 대처할 수 있도록 해놓으며, 환자 상태가 좋지 않아 마취가 힘든 경우에는 환자가 깬 상태에서 각성 수술을 하는 경우도 있습니다. 이렇게 교모세포종을 수술로 제거하고 나면 항암방사선 치료를 일주일에 5일, 5~6주간 치료하게 됩니다.

3. 교모세포종 치료의 희망

얼마 전 국내에서 뇌종양 최고 권위자이신 분당 차병원의 조경기 박사 연구팀수지상세포를 활용한 치료의 백신 임상 시험에 돌입했다고 합니다. 수자상세포는 전문용어로 DC (Dendritic Cell)로서 암이나 감염균과 같은 항원에 대한 방어 면역을 ‘유도해주는’ 면역세포입니다.

이 치료법에 대해 간단하게 설명하자면 다음과 같습니다. 우선 뇌종양 환자의 혈액에서 수지상세포를 순수 분리합니다. 이를 환자의 종양조직과 안전하게 융합 시킵니다. 그러면 융합된 수지상세포는 암을 공격할 수 있는 항체를 만들 수 있도록 면역작용을 유도하게 되고 이것을 바로 환자에게 주사하게 됩니다. 그러면 주사한 수지상세포 백신은 환자의 몸 안에서 강력한 항암 면역작용을 유도해 암을 치료하는 것이죠.

현재로서는 기존 항암치료와 다른 맞춤형 치료이기 때문에 부작용도 크지 않을 것으로 예상되고 있습니다. 교모세포종으로 고통 받는 환자들에게 좋은 소식이 아닐 수 없겠죠?^^ 드라마에서는 이런 치료보다 혈관신생 저해제를 투여하여 종양을 막는데요. 종양은 대부분 번식을 하면서 자신에게 필요한 영양분을 끌어들이기 위해 혈관을 새로 만들어 영양분을 빨아 먹습니다. 아주 고약한 놈들이죠. 여기에 바로 이런 혈관신생이 되지 않도록 약물을 처리하는 것입니다. 혈관을 새로 만들게 하는 유전자를 억제하여 암의 증식을 막는 것이죠.

신경외과 측에서는 드라마 브레인에 대해 긍정적인 평을 내리고 있습니다. 현재 우리나라는 선진국에 비해 신경외과 기술이 5년 정도 뒤쳐져 있다고 합니다. 극 중 나오는 교모세포종 뿐만 아니라 뇌 동맥류, 외상성 뇌출혈, 수두증, 신경초종 등 다양한 신경질환을 소개하면서 신하균과 정진영 배우의 좋은 연기로 안방극장을 사로잡은 것이 드라마의 호평에 큰 영향을 끼쳤다고 볼 수 있습니다. 이를 계기로 국민들이 신경질환에 더욱 관심을 가지고 연구에 투자가 된다면 우리 인류를 괴롭히는 지긋지긋한 신경질환들을 극복할 날도 언젠가는 오지 않을까요? 그날이 빠른 시일 내에 오기를 기대해봅니다.



   

   

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굿가이(Goodguy)

우리 생활 속 과학이야기

벌침(봉독), 류머티즘관절염뿐만 아니라 파킨슨병에도 효과가 있다고?
- ‘뇌행동면역학’지 발표,“면역조절에 의한 뇌신경파괴 막아, 파킨슨병 치료 가능”


류머티즘관절염 등 다양한 염증질환을 치료하는데 사용되는 봉독이 파킨슨병에도 효과가 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌습니다. 그 주인공은 바로 경희대 한의대 배현수 교수인데요, 배현수 교수가 주도한 이번 연구는 면역할 분야의 권위 있는 학술지인 ‘뇌행동면역학(Brain, Behavior, and Immunity)’지 11월호(11월 1일자)에 게재될 정도로 주목받고 있습니다.(논문명: Neuro-protective effects of bee venom by suppression of neuroinflammatory responses in a mouse model of Parkinson‘s disease: role of regulatory T cells)

배현수 교수(오른쪽)와 박사과정학생들이 면역세포 분석을 위해 실험하고 있는 모습이다.

파킨슨병(Parkinson’s disease; PD)은 60세 이상의 노년층의 약 1%가 앓는 것으로 조사된 대표적인 노인성 질환으로 퇴행성 뇌질환의 일종입니다. 뇌의 흑질에 분포된 도파민성 신경세포가 점차 소실되기 때문에 떨림이나 경직, 운동느림(완만), 자세 불안정 등이 나타난다고 하는데요, 여기서 흑질(substantia nigra)이란 중뇌의 앞부분에 적핵(red cucleus)이라는 큰 핵과 함께 있는 검은색을 띤 뉴런으로 이곳에 이상이 생기면 파킨슨병에 걸리게 됩니다. 일전에도 블로그에서 다룬 적이 있는 도파민(dopamine)은 신경전달물질의 하나로, 뇌신경세포의 흥분전달 역할을 합니다.

☞ 함께 읽기 : 신이 선사한 마약, 도파민 (http://nstckorea.tistory.com/116)

배현수 교수 연구팀은 파킨슨병이 뇌 자체의 문제라기보다는 면역체계가 교란되면 발생한다는 가설을 세우고, 면역을 조절하여 파킨슨병을 치료하는 약물을 찾고자 시도하였습니다.
중추신경계는 뇌혈관장벽이라는 특수한 구조로 혈액 속의 면역세포들이 자유자재로 출입할 수 없다는 것이 기존 의과학계의 정설이었는데요, 최근에는 다양한 면역세포들이 인체의 뇌에 자유롭게 침입하여 신경염증반응 조절에 중요한 역할을 한다는 연구 성과가 속속 발표되고 있습니다.

봉독 투여에 의해 혈액 내 조절T세포가 증가하였으며, 면역반응 억제 기능이 유지되고 있음을 보여주고 있다.

특히 면역세포 중에서 조절T세포가 파킨슨병의 발생과 악화를 감소시킨다는 사실이 확인되면서, 연구팀은 조절T세포를 증강하면 뇌질환을 치료할 수 있다는 사실에 주목하였고, 연구팀이 200여종의 한약재를 일일이 탐색한 결과, 꿀벌에서 분리된 봉독이 조절T세포를 증강시키는데 탁월한 효능이 있다는 사실을 확인하였습니다.

MPTP에 의해 유도된 파킨슨병 동물모델에서 봉독 투여에 의해 도파민성 신경세포의 사멸이 감소되었다.

MPTP에 의해 유도된 파킨슨병 동물모델에서 봉독 투여에 의해 소신경교세포의 활성화가 억제되었으며, 활성화된 소신경교세포 주변으로 침윤된 활성T세포의 수가 감소되었음을 보여주고 있다.


파킨슨병에 걸린 동물에 봉독을 넣으면, 파킨슨병에 의해 소실된 도파민성 신경세포의 사멸이 효과적으로 보호되었고, 도파민성 신경세포를 없애는 소신경교세포(마이크로글리아)의 활성도 억제
되었습니다. 또한 연구팀은 봉독이 조절T세포의 증강을 통하여 파킨슨병 치료효과를 보이는지 확인하기 위하여 조절T세포를 제거한 동물로 파킨슨병 동물모델을 제작하여 봉독을 투여하였습니다. 그 결과, 조절T세포가 제거된 동물에서는 봉독 처리에 의한 뇌염증반응 감소 및 침윤된 CD4+ T세포 감소가 관찰되지 않았으며, 도파민 신경세포 사멸 방지 효과도 나타나지 않은 사실을 확인하였습니다.

조절T세포가 제거된 파킨슨병 동물모델에서는 봉독의 치료효과가 나타나지 않았는데, 이는 봉독이 조절T세포의 증강을 통하여 파킨슨병에 치료효과를 가진다는 것을 보여 주는 것이다.

배현수 교수는 이번 연구에 대해 “이번 연구는 뇌질환을 면역조절로 치유할 수 있다는 가설을 확인한 것으로, 특히 한의학에서 오랫동안 안전하게 사용되어온 봉독이 면역조절물질이라는 점에서 더욱 의미가 크다. 앞으로 봉독의 어떠한 성분이 면역조절에 주도적인 역할을 하는지를 밝혀낸다면, 더욱 효능이 뛰어난 파킨슨병 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대한다.”고 연구의의를 밝혔습니다.


봉독의 효과! 배현수 교수가 밝혔듯이 사실 봉독은 한의학에서 오랫동안 안전하게 사용되어오고 있기 때문에 뇌질환을 치료할 수 있는 면역조절 물질이 봉독이라는 것은 더 큰 의미가 있다고 할 수 있겠습니다. 앞으로 봉독 외에도 다양한 면역조절 천연물을 통해서 새로운 뇌질환 치료제 개발 분야가 더욱 발전하길 기대해보겠습니다.

자료 : 교육과학기술부 보도자료

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우리 생활 속 과학이야기

면역세포 ‘NK 세포’를 아시나요?

착한 세포, NK Cell
여기 착한 세포가 있습니다. 이 세포의 이름은 ‘NK세포’. 혹시 들어보신 적 있나요? NK 세포는 ‘Natural Killer Cell’로, 뜻 그대로 ‘자연살상세포’를 말합니다. 우리 몸에서 암세포가 자라지는 않는지 항시 체크하고, 암세포를 직접 파괴하는 면역세포로, 백혈구의 일종이며 백혈구의 약 40%가 바로 이러한 면역세포로 알려져 있습니다.

@Pommiebastards / http://www.flickr.com/photos/pommiebastards/2936774530

NK 세포에 대해 알아보기 전에 우리 몸의 면역계에 대해 간단히 알아보고 넘어가도록 하겠습니다. ‘면역(immunity)’이란 과연 무엇일까요? 사전적 의미로는 인체 내 이물질을 인식하고 이를 제거하려는 인체의 방어시스템이라고 할 수 있습니다. 우리 몸에 이물질이 들어오면 면역세포는 적군인지 아군인지를 판단해 공격을 결정하게 됩니다. 이러한 판단은 바로 '단백질 구조'를 통해서 이루어지는데요, 일단 면역세포는 '흉선'이란 곳에서 자기 몸의 단백질 구조를 익히게 되고, 이후 체내를 돌아다니며 단백질 구조가 다른 이물질을 찾게 되면 이를 공격하게 됩니다.

다양한 면역세포 중 NK 세포는 인체가 본디 가지고 있는 세포로써 1972년 발견되었습니다. 이 면역세포는 주로 골수에서 만들어지는데요, 앞서 말한바와 같이 NK 세포는 암세포를 찾아 이를 직접 죽이는 역할을 합니다. 무엇보다도 NK세포는 암세포와 정상세포를 구분할 수 있는데, 이는 T세포가 류마티즘과 같은 자가면역질환의 원인이 되는 것과 대조적이라 할 수 있습니다.

@AJC1 / http://www.flickr.com/photos/ajc1/4721366454/

NK 세포가 암세포를 파괴하는 과정은 다음과 같습니다. 우선 긴 촉수를 갖고 있는 수상돌기 세포가 이 촉수를 이용하여 암세포를 감지하여 NK 세포에게 알려주게 됩니다. 수상돌기 세포는 외부 물질이 체내에 침입했을 때 이를 감지하여 면역계에 경고 신호를 보내는 역할을 하는 세포입니다. 이처럼 암세포의 존재를 전달받은 NK세포가 암세포를 발견하면 세포막 융해 단백질과 페르포린으로 암세포에 구멍을 내고, 암세포에 수분과 염분을 투입하여 암세포를 팽창시켜 파괴시킵니다. 또는 단백질 분해효소를 투입, DNA를 절단하여 암세포를 축소시켜 파괴시키기도 합니다.

이러한 점 때문에 NK 세포를 이용한 항암 치료도 이루어지고 있습니다. NK 세포의 장점은 항암치료로 인한 부작용을 최소화할 수 있다는 점입니다. 암환자들이 가장 힘들어하는 항암 치료는 구토나 무기력, 세포 손상 등을 일으키는데, NK 세포를 투여하면 이러한 부작용을 죽일 수 있습니다. 하지만 NK 세포는 대부분 작은 암세포나 종양에 효과가 있다고 하네요.

이러한 NK 세포는 아쉽게도 중년 이후 나이가 들수록 점차 능력이 떨어지게 됩니다. 또한 NK 세포는 스트레스에 매우 취약하기 때문에, 우리가 외부로부터 스트레스를 받게 되면 NK 세포의 수는 급감하게 되는데요, 반대로 스트레스 지수를 낮추고, 자주 웃게 되면 NK 세포의 수와 그 활동량은 증가하게 된다고 합니다. 그러니 많이 웃어야겠죠? 

그렇다면 이처럼 NK세포 수를 증가시킬 수 있는 방법을 알아볼까요?

1. 웃어라, 그러면 건강해질 것이다

@LawPrieR / http://www.flickr.com/photos/lawprier/3712624247

웃음은 만병통치약이라고 할 수 있습니다. 우리가 웃으면 엔돌핀이 생성된다는 것은 많은 분들이 알고 있으실 텐데요, NK세포 역시 엔돌핀을 생성시키는 세포이기 때문에 이를 통해 NK세포가 활성화 된다고 합니다. 우리 뇌는 입꼬리를 올리고 웃는 제스처만 해도 웃고 있다고 인식한다고 하죠? 웃는 일이 없는 세상이라 할지라도 일부로라도 많이 웃으면 그 순간 우리 몸은 건강해진다는 것, 잊지 마세요!

2. 버섯이 주는 건강
지난 2010년 미국 메사추세츠 터프츠 대학 연구진은 흰 양송이버섯의 항바이러스와 면역력 증가 효과에 대한 연구결과를 발표했는데요, 연구에 따르면 버섯 속에 포함된 '베타글루칸'이 NK세포의 증식을 돕는 '사이토카인'을 생성한다고 합니다. 앞으로 면역력 강화를 위해 밥상 위에 버섯요리를 꼭 올려두어야겠네요.

3. 건강한 수면이 건강한 신체를!

@xlibber / http://www.flickr.com/photos/xlibber/2876297338

면역세포는 천하무적은 아닙니다. 면역세포도 활동을 하면서 약해지거나 활동량이 떨어지기도 하는데요. 이러한 면역세포는 밤 시간동안 회복하게 됩니다. 면역세포의 활동이 가장 활발한 시간은 새벽 1-2시 사이인데요. 이 시간은 수면호르몬이라고 부르는 '멜라토닌'의 분비가 가장 많은 시간이기도 합니다. 그렇기 때문에 수면이 부족하거나 양질의 수면에 들지 못하면 신체 리듬이 깨지고, 면역력이 약해지게 됩니다.

4. 피톤치드의 효과를 아시나요?
피톤치드란 식물을 의미하는 '피톤'과 살균력을 의미하는 '치드'의 합성어로, 숲 속의 식물들이 만들어 내는 살균성을 지닌 모든 물질을 이야기합니다. 피톤치드는 사람의 세포에 쉽게 흡수되는데, 스트레스 호르몬의 수치를 낮춰줄 뿐 아니라 숙면을 유도하기도 하며, NK세포의 기능을 활성화 시키는 등 면역력 증가에도 일조합니다. 일본 니혼의과대학 리큉 교수와 산림종합연구소 공동 연구팀이 직장인을 대상으로 NK세포 활성도를 조사한 결과, 산림욕을 시작한 지 이틀 후 첫날에 비해 활성도가 8%까지 증가한 것을 확인했습니다.

암세포로부터 우리를 지키는 든든한 군대, NK세포. NK세포를 활성화시켜 건강한 삶을 지켜나가는 것은 어떨까요? 평소 생활 속 작은 노력이 여러분들의 삶을 더 건강하고 행복하게 만들어 줄 것입니다.

참조 | KBS 생로병사의 비밀

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