만성 방광통, 'PIEZO1'의 역설…韓 연구진, 원인 찾았다

국내 연구진이 반복적인 요로감염이 만성적인 방광 통증으로 이어지는 핵심 원인을 세계 최초로 규명해 오랜 임상적 수수께끼를 풀었다.

28일 중국 바이오 전문매체 바이오온(bioon)에 따르면, 고려대학교 최해웅 교수 연구팀은 이 같은 내용의 연구 결과를 지난 26일 국제학술지 '셀'(Cell)에 온라인 게재했다. 논문 제목은 '과도한 상피 기계감각이 PIEZO1-SLC7A11-글루탐산 축을 통해 통각신경 지배와 만성 방광 통증을 유발한다'(Excessive epithelial mechanosensation drives nociceptive innervation and chronic bladder pain via the PIEZO1-SLC7A11-glutamate axis)이다.

반복성 요로감염 환자들은 감염이 치료된 후에도 방광이 차면 통증이 심해지고 배뇨 후 완화되는 만성 골반통을 겪는 경우가 많다. 연구팀은 반복 감염이 방광 상피세포에서 기계적 자극을 감지하는 이온 채널 '피에조1'(PIEZO1)의 발현을 비정상적으로 증가시킨다는 사실을 발견했다. 이 과정은 염증성 사이토카인인 인터루킨-6 신호 전달 경로에 의존하는 것으로 나타났다.

과발현된 '피에조1'은 방광 팽창 같은 기계적 스트레스에 반응해 과도한 활성산소(ROS)를 생성한다. 이에 세포는 스스로를 보호하기 위해 항산화 반응을 시작하는데, 이때 'SLC7A11'이라는 아미노산 수송체가 활성화된다. 하지만 이 보호 과정에서 의도치 않게 세포 밖으로 다량의 신경전달물질인 글루탐산이 방출되는 부작용이 발생한다.

급증한 글루탐산은 통증을 감지하는 신경 말단인 '통각 C 섬유'가 비정상적으로 상피층까지 자라 들어오도록 유도한다. 결국 깊은 곳에 있어야 할 통증 신경이 표면에 노출되면서 방광의 신경계가 지속적으로 과민해지고, 이는 만성적인 골반 통증과 배뇨 기능 장애로 이어진다.

이번 연구는 '피에조1-SLC7A11-글루탐산'으로 이어지는 새로운 병인 축을 제시했다. 기계적 감각, 산화 스트레스, 신경 리모델링을 하나로 연결하는 경로를 밝혀낸 것이다. 연구 결과는 '피에조1' 채널, 'SLC7A11' 수송체, 글루탐산 신호 전달 등 신경과 상피세포의 접점에서 작용하는 새로운 만성 방광통 치료제 개발의 가능성을 열었다.