한의과대학 김선광 교수 연구팀, 대뇌에서 통증 발병 기전 규명
<저널 오브 클리니컬 인베스티게이션> 5월호 논문 게재

한의과대학 김선광 교수 연구팀이 말초신경손상, 암, 대상포진, 당뇨 등 여러 원인에 의해 발병하는 극심한 통증으로, 심할 경우 자살에 이르게 하는 신경병증성 통증(Neuropathic Pain)을 일으키는 기전을 규명했다. 연구결과는 향후 만성 통증의 진단, 예방, 치료에 응용될 수 있을 것으로 기대된다. 관련 내용은 <저널 오브 클리니컬 인베스티게이션(Journal of Clinical Investigation)> 5월호에 게재됐다.

생체 내 다광자 이미징 기법으로 세포·시냅스 장기간 추적·관찰
신경병증성 통증을 치료하기 위해 그동안 말초와 척수 수준에서 많은 연구가 진행돼 왔으나, 발병기전이 불분명해 완전한 치료법이 개발되지 못했다. 최근 자기공명촬영(fMRI), 양전자단층촬영(PET) 등의 뇌 이미징 기술이 발달하면서 기존의 말초, 척수 기전에 더해 대뇌 여러 부위의 이상이 신경병증성 통증 발병에 중요한 역할을 한다는 사실이 드러나기 시작했다. 그러나 개별 세포와 각기 다른 신경세포를 연결해주는 시냅스를 관찰하는 데 해상도 한계가 있다.

김선광 교수 연구팀은 ‘생체 내 다광자 이미징’(In vivo multi-photon imaging) 기법으로 이 한계를 극복했다. 생체 내 다광자 이미징 기법을 활용하면, 살아 있는 동물의 대뇌피질에서 1mm 깊이에 있는 미세한 개별 세포와 시냅스를 고해상도(200~400나노미터(nm·10억분의 1m))로 장기간 추적·관찰할 수 있다. 연구팀은 ‘생체 내 다광자 이미징’ 기법을 확립해 대뇌 교세포에 의한 신경시냅스 회로 변화가 신경병증성 통증을 만성화시킨다는 사실을 밝혀냈다.

김선광 교수는 “국내에서는 아직 초보 수준인 생체 내 다광자 이미징 기법에서 세계 최고 수준의 원천기술을 확보함으로써 뇌신경과학 연구의 새로운 장을 여는 기반기술로 자리매김할 것으로 기대된다”고 말했다.



뇌신경·뇌신경 면역학 융합 통해 치료 약물 개발
김선광 교수는 한의학 치료법을 과학적으로 증명해보고 싶다는 생각에 한의과대학 기초교실에서 침의 진통 기전 연구를 시작했다. 다양한 질환 중 밝혀진 부분이 많지 않은 만성 통증에 관심을 갖고, 침, 봉독(벌의 독), 한약재를 중심으로 진통 효과와 기전을 연구하는 한편, 뇌신경과 뇌신경 면역학을 융합한 공동 연구를 통해 최종적으로 치료 약물을 개발할 계획이다.

김선광 교수는 활발한 연구 활동과 함께, 연구 경험을 학생들에게 전달해주기 위해 노력하고 있다. 그는 “경희대에는 학부생 연구참여 프로그램(URP) 등 학생들이 연구할 수 있는 환경이 갖춰져 있다”면서 “연구 프로그램을 통해 학생들이 기초연구에 관심을 갖도록 가르치고, 연구 현장의 생생한 목소리와 트렌드를 소개해 학생 스스로 진로를 찾을 수 있도록 한다”고 밝혔다. 

이번 연구는 일본 정부기관과 미래창조과학부 지원으로 이뤄졌으며, 서울대 의과대학 김상정 교수, 일본 국립생리학연구소 쥰이치 나베꾸라 교수, 야마나시대 슈이치 고이즈미 교수 등 국제공동연구팀과 함께 추진됐다. 경희대 한의과대학 생리학교실의 배현수 교수와 이기현 박사도 참여했다.