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좁아지는 혈관을 치료할 수 있는 새로운 물질과 약리기전 발견

약학대학 약학과 명창선, 송규용 교수와 우석대 한주희 교수로 구성된 공동 연구팀이 신규 화합물 ‘9H-카바졸-3-일-4-아미노벤조에이트(CAB)’가 혈관이 좁아지는 혈관재형성(vascular remodeling)에서 핵심적인 혈관평활근세포의 병리적 변화(phenotypic switching)를 억제하는 분자 기전을 규명했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘악타 파마슈티카 시니카 비(Acta Pharmaceutica Sinica B / IF: 14.8, SCI 약학 분야 상위 1.3%)’ 1월 온라인에 게재됐다. 

혈관평활근세포는 손상이나 염증 등 외부 자극을 받으면 과도하게 증식·이동해 혈관 벽을 두껍게 만들고 탄력을 떨어뜨려 심혈관계 질환을 유발하는데 연구팀은 혈관재형성(vascular remodeling)에서 STAT3가 억제되면 CIAPIN1/JAK2/STAT3 축이 차단돼 CIAPIN1 발현이 감소하고, 이로써 혈관평활근세포의 과도한 증식과 이동이 줄어들어 혈관 손상 부위 재형성이 억제되는 기전을 확인했다.

공동 연구팀은 이 같은 기전을 바탕으로 ‘9H-카바졸-3-일-4-아미노벤조에이트(CAB)’가 혈소판 유래 성장인자에 의해 유도된 STAT3 활성화를 직접 결합해 혈관평활근세포 증식과 이동을 모두 억제함을 밝혔다. 

연구팀의 이번 연구 성과는 혈관 병변의 진행을 막고, 특히 스텐트 삽입이나 혈관 수술 후 흔히 나타나는 재협착(intimal hyperplasia)을 효과적으로 예방할 가능성을 시사했다.

또, CAB의 효과는 세포 수준을 넘어 혈관 내막 재형성 모델에서도 입증됐으며, CAB 투여 시 혈관 내막 비후가 억제돼 혈관 협착 개선 효과를 보였다. CIAPIN1 단백질을 과발현하면 CAB 작용이 약해지는데 연구팀은 혈관 질환 억제 타겟으로서 CIAPIN1의 중요성을 다시 확인했다.

이번 공동연구를 총괄 지도한 명창선 교수는 “의약화학 분야에서 신규물질을 도출하고 약리학 분야에서 그 물질에 대한 약효를 평가한 후 약리기전과 함께 세포 내 분자들과의 결합방식 등을 규명해 신약의 가능성을 판단하는 이번 연구는 약학의 특성을 잘 반영한 연구 결과물로서 세계가 주목할 수 있고, 향후 국내 신약개발 동력을 이끌 수 있는 매우 큰 힘이 될 것”이라고 말했다.

또, 한주희 교수는 “STAT3가 CIAPIN1/JAK2/STAT3 축의 핵심 조절자임을 체계적으로 증명하면서, 카바졸 구조의 신규 화합물 CAB가 새로운 혈관평활근세포 이상 억제 유효물질로 주목받을 수 있음을 시사했다”라고 설명했다.

□ 논문 제목: Novel carbazole attenuates vascular remodeling through STAT3/CIAPIN1 signaling in vascular smooth muscle cells

□ 논문 링크: https://doi.org/10.1016/j.apsb.2024.12.035