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[영틀신반] Episode #22 - 내 사랑 내 곁에
의학약학 madpatcher (2021-01-26)

Episode #22

“내 사랑 내 곁에” - 몸이 조금씩 마비되어가는 병

 

‘말할 수도 움직일 수도 없는….’

내사랑 내곁에

출처: http://bntnews.hankyung.com/apps/news?popup=0&nkey=200908181557463&c1=04&c2=02&nid=04&mode=sub_view


인기 드라마 하얀거탑에서 카리스마 있는 의사 역할로, 또 충무공 이순신을 멋지게 연기했던 배우 김명민과 많은 팬을 보유한 배우 하지원이 주연을 맡은 영화 “내 사랑 내 곁에"는 소재로 루게릭 병을 다룬다. 이 영화는 일반인들에게 루게릭병이 어떤 질환인지를 잘 보여주었다. 루게릭병의 정확한 의학적 명칭은 근위축성측삭경화증(Amyotrophic Lateral Sclerosis, ALS)이라 한다. 이 병은 1930년대 미국의 유명 야구선수 루 게릭이 38세의 젊은 나이의 사망원인이 되면서, 그를 기리기 위해 ‘루게릭병'으로 명명하게 되었다. 또한, 얼마전 세상을 떠난 유명 천체물리학자 스티븐 호킹의 지병 역시 루게릭병으로 알려져 있다.

루게릭병은 뇌와 척수에 있는 운동신경세포가 파괴되는 병이지만, 그 이유와 원인에 대해서는 현재까지도  많은 연구가 진행 중이다. 북미에는 ALS community가 활발하게 활동 중이며, 많은 기부와 연구비 지원에 초점을 맞추고 있다. 루게릭병의 임상증상은 뇌와 척수에 존재하는 운동신경세포들이 손상되면서, 팔다리의 근력이 쇠약해지고, 근육이 본인의 의지와 상관없이 저절로 움직이기도 하며, 근육이 점차 마르는 증상을 보인다. 숨골이 위치하는 뇌간부위의 운동신경세포가 영향을 받게 되면, 말이 어눌해지고, 음식을 삼키기 어려워지며, 혀가 위축되는 증상을 보이고, 숨을 쉬기 어려운 상태에 이르게 된다 (그림1). 또한, 루게릭병을 겪는 환자의 약 50% 정도가 인지장애를 나타내고, 그중에서는 드물게 전두측두엽성 치매가 발생된다. 
 

대뇌의 운동신경세포의 신체 관장. Upper Motor Neurons (운동신경세포)는 일반적으로 다양한 부위에 신호를 보내는 역할을 하는데, 숨골(Brainstem)을 통해 혀, 팔 근육, 가슴 근육, 다리 근육 등에 영향을 준다. 따라서, ALS로 인해서 운동신경세포가 손상을 받게 되면, 신호를 받던 각 근육 부위들이 심각한 손상을 보인다

그림1. 대뇌의 운동신경세포의 신체 관장. Upper Motor Neurons (운동신경세포)는 일반적으로 다양한 부위에 신호를 보내는 역할을 하는데, 숨골(Brainstem)을 통해 혀, 팔 근육, 가슴 근육, 다리 근육 등에 영향을 준다. 따라서, ALS로 인해서 운동신경세포가 손상을 받게 되면, 신호를 받던 각 근육 부위들이 심각한 손상을 보인다. 
 

‘나 몸이 굳어가다 결국은 꼼짝없이 죽는 병이래. 그래도 내 곁에 있어 줄래?’
 

몸이 조금씩 마비되어가는 루게릭병을 앓고 있는 김명민은 유일한 혈육인 어머니마저 돌아가시게 되는데, 그날 김명민은 어린 시절 한동네에서 자랐던 하지원을 운명처럼 다시 만나게 된다. 하지원은 장례지도사로서 김명민을 만나고, 둘은 서로 사랑에 빠진다. 1년 뒤 결혼식을 올린 두 사람은 병원을 신혼 보금자리로 맞이하게 된다. 김명민은 숟가락 하나 손에 쥐는 것도 힘들지만, 늘 곁에서 지켜주는 아내 하지원이 있어서, 어느 때 보다 행복하고, 누구보다 강한 투병 의지를 보여준다. 
 

‘운동신경세포의 손상을 시작으로 질병의 발현된다.’
 

ALS의 신경학적 기전은 어떻게 될까? ALS의 기전 또는 원인에 대해서 많은 연구가 진행되어 왔다. 그중에서 Non-cell autonomous mechanisms을 간략히 살펴보면, 뇌-혈관 장벽의 손상으로 lymphocytes가 대뇌 기질로 유입이 일어나고, 그에 따라 microglia, astrocyte가 활성을 띄게 된다. 비정상적 활성이 심각한 수준의 염증반응을 초래하게 되고, 그 결과 PNN (Perineuronal nets)가 조각조각 분해되고, net의 구성이 손상을 받게 된다. 또한, myelin sheath를 관장하는 oligodendrocytes가 손상을 받아 Axonal signaling이 영향을 받고, Axonal swelling도 발생된다. 이런 일련의 과정을 통해 운동신경세포의 전체적인 활성과 기능이 저하된다. 결국, ALS 증상이 발현되는 것으로 보고 있다 (그림2). 
 

 ALS의 Non-cell autonomous mechanisms. ALS 질병 상태에서는 뇌-혈관 장벽의 손상이 원인이 되어, 신경세포 기질에 염증반응이 유도가 되고, 일련의 신경세포들이 손상을 받게된다

그림2. ALS의 Non-cell autonomous mechanisms. ALS 질병 상태에서는 뇌-혈관 장벽의 손상이 원인이 되어, 신경세포 기질에 염증반응이 유도가 되고, 일련의 신경세포들이 손상을 받게 된다. 


ALS의 발병원인에 대해서 유전적 요인을 꼽는데, 특정 유전자에서의 변이가 ALS의 발병과정에 연관되있다는 연구보고가 상당히 진행되어왔다 (그림3). 보고된 유전자들은 Nucleus 에서 cytosol 에 이르기까지 다양한 위치에 서로 다른 기능에 관여하는 것으로 알려져 있다. 
 

Pathophysiology of ALS. 일련의 유전자들에서 돌연변이가 발생시 ALS로 이어지는 것을 보여준다. Nucleus에서 세포질로 이어지는 과정들에서 각 부분을 관장하는 molecule들이 변이가 발생되었을 시 ALS로 유도되는 것을 보여준다. 그림에는 각 유전자들의 이름이 기재되 있고, 각 유전자들의 변이가 어떤 부분에 영향을 주는지 알려져있다

그림3. Pathophysiology of ALS. 일련의 유전자들에서 돌연변이가 발생 시 ALS로 이어지는 것을 보여준다. Nucleus에서 세포질로 이어지는 과정들에서 각 부분을 관장하는 molecule들이 변이가 발생되었을 시 ALS로 유도되는 것을 보여준다. 그림에는 각 유전자들의 이름이 기재되 있고, 각 유전자들의 변이가 어떤 부분에 영향을 주는지 알려져 있다. 

 

‘지수야, 나한테도 정말 기적이 일어날까?...’
 

전신마비나 식물인간 상태의 중환자들이 모인 6인실 병동에 있는 김명민. 비슷한 아픔을 지닌 병동 환자들과 식구들이 서로 격려하고 위로받으며 지내는 사이 회복을 보이는 환자와 수술의 희망을 갖게 된 환자들 하나둘 생겨난다. 하지만, 김명민의 상태는 점점 안 좋아만 가고, 병을 긍정적으로 받아들이고 투병의 의지를 불태우던 그도 하루하루 변해가는 자신의 몸을 지켜보면서 점점 두려워한다. 그리고 마침내, 그토록 피하고 싶었던 언어장애가 시작이 된다. 

많은 ALS 연구가 지금까지 누적되어 오면서, 연구 결과들을 바탕으로 치료에 대한 접근도 다양하게 시도가 되어왔다. 병의 진행 정도에 따라 다양한 치료법들이 시도가 되었다 (그림4). 일반적으로 7가지의 접근법이 알려져 있다. 

  1. Anti-Apoptotic: 손상된 운동신경세포에서 나타나는 미토콘드리아의 손상을 복구하는데에 초점이 놓여있다. 비정상적인 칼슘은 apoptotic cascade를 유도하기 때문이다.

  2. Anti-Inflammatory: Neuroinflammation processes는 astrocytes와 microglia를 활성화시키며, T-lymphocytes와 microphages를 대뇌 기질로 침윤시킨다. T-lymphocytes와 microphages는 ALS neurodegeneration에 중요한 역할을 하기에 치료를 위한 타겟이 된다. 

  3. Anti-Excitotoxicitory: 신경전달물질로 잘 알려진 Glutamate는 excitotoxicity의 modulator로써 기능을 한다. ALS 상태에서, excitotoxicity는 과량의 Glutamate 분비로 인해 발생되며, 결국, 질병발현을 유도한다. 

  4. Anti-Oxidant: Oxidative stress는 ALS의 pathogenesis에서 눈에 띄게 중요한 역할을 하는 것으로 알려있다. 따라서 oxidant stress를 억제하는 것이 치료법 중에 하나로 제안된다. 

  5. Anti-Aggregation: ALS에서 관찰되는 변화 중 한 가지는 cellular protein의 aggregation이다. 이런 현상은 SOD1 유전자 변이에 의해 야기된다고 알려져 있다. 

  6. Neurotrophic Growth Factors (NGF) and Neuroprotection: ALS에서 관찰되는 주변 변화 중 하나는 Neuronal tissue의 degeneration이다. 다른 접근법과 달리 neurotrophic, neuroprotection을 이용한 치료법이 제안되어 왔다.

  7. Cell-based therapies: ALS는 병의 진행 속도가 느리지만 꾸준히 증세를 악화시킨다. Cell-based therapies는 병의 증세와 진행 과정을 최대한 지연시키는 데에 목적을 둔다. 
     

 ALS 치료를 위한 다양한 접근법. 현재까지 연구되어 온 치료방법은 크게 7가지로 분류해 볼 수 있다. ALS 증상의 특징에 따라 다르게 접근을 하며, 신경세포학적 변화에 따라 치료방법을 다룬다

그림4. ALS 치료를 위한 다양한 접근법. 현재까지 연구되어 온 치료 방법은 크게 7가지로 분류해 볼 수 있다. ALS 증상의 특징에 따라 다르게 접근을 하며, 신경세포학적 변화에 따라 치료 방법을 다룬다. 


루게릭병은 치매와 같은 다른 만성 신경/정신적 질환과는 달리 마지막까지 본인 스스로 결정하고 의사를 적극적으로 표현할 수 있는 경우가 많다고 한다. 그렇다 보니, 안락사(존엄사), 조력 자살 등을 요구하는 경우가 많다고 한다. 한동안 ‘아이스 버킷 챌린지'가 있었다. 차가운 얼음물을 머리에 뒤집어쓰고, 그 차가운 얼음물에 뇌가 잠시 충격을 받는 경험을 한다. 루게릭병을 알리기 위한 챌린지였는데, 그 당시에는 많은 유명인사들과 일반인들이 동참하면서, 병에 대한 인식도가 높아졌지만, 차츰 그 열기가 식어서 이제는 많이 잊혀지지 않았나 싶다. 지금 현재도 많은 신경과학자들이 ALS를 정복하기 위해 더 정확한 기전과 더 가능성 높은 치료법을 연구하고 있다.  

 

출처:

https://seoul.hyumc.com/hyctc/als/info.do?action=view&bbsId=ALSdiseases&nttSeq=10861

https://namu.wiki/w/%EB%82%B4%EC%82%AC%EB%9E%91%20%EB%82%B4%EA%B3%81%EC%97%90(%EC%98%81%ED%99%94)

Collins, M., & Bowser, R. (2017). Molecular Mechanisms of Amyotrophic Lateral Sclerosis. Molecular and Cellular Therapies for Motor Neuron Diseases, 61-99.

Hardiman, O., Al-Chalabi, A., Chio, A., Corr, E. M., Logroscino, G., Robberecht, W., ... & Van Den Berg, L. H. (2017). Amyotrophic lateral sclerosis. Nature reviews Disease primers, 3(1), 1-19.

Nowicka, N., Juranek, J., Juranek, J. K., & Wojtkiewicz, J. (2019). Risk factors and emerging therapies in amyotrophic lateral sclerosis. International journal of molecular sciences, 20(11), 2616.

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