기생충들의 번식전략 - 2019년 이슈 키워드 "기생충"

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기생충들의 번식전략 - 2019년 이슈 키워드 "기생충"

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2019년 가장 핫한 키워드는 "기생충"인것 같다.

봉준호 감독의 영화 "기생충"이 세계 영화계에서 연속 상을 수상하고

조 티펜스의 암 치료사례가 소개되면서 또 한번 기생충이 화제다.

어쩌면 이 세상 살아가는 우리도 기생충은 아닌지?

그리고 우리 몸은 기생충의 숙주가 되어 살아가는게 아닌지?

많은 생각을 하게 된다.

그리고 내 생각의 기생충들, 내 몸의 기생충들을 박멸해야겠다는 다짐을 하게 된다.

어쩌면 모든 질병의 원인이 기생충인 것 같다.

사고가 나는 원인도 기생충이 아닐까?

경제위기도 기득권자들의 뇌가 기생충에 지배돼서 일어나는게 아닐가?

오늘은 기생충들의 번식 방법에 대해 소개하겠다.

최근 영국 옥스퍼드대 마누엘 베르도이 교수팀은 '톡소포자충'이란 기생충에 감염된 쥐의 행동을 연구했다.

최대길이 10cm짜리 긴촌충에서 보이지 않는 바이러스까지, 많은 생명체가 다른 동물의 몸속에서 기생한다.

어떻게든 동물을 이용해 번식하려는 기생충과 이를 막으려는 동물들의 전략, 그런 경쟁 가운데 이뤄진 생명체의 진화를 알아보자!

톡소포자충은 0.003㎜ 크기에 반달모양으로 단 한개의 세포로 돼 있다.

쥐의 몸 속, 특히 뇌에서 주로 지내다가 고양이에게 옮아가서 번식을 한다.

번식한 후손은 고양이 똥에 섞여 나오고, 다시 이를 먹은 쥐에게로 간다.

톡소포자충이 있는 쥐들은 고양이를 만나도 무서워하지 않고 도망치지도 않았다.

연구 결과 보통 쥐는 고양이가 뿜는 특수한 호르몬을 본능적으로 알아채고

두려움을 보이는데, 톡소포자충에 감염된 쥐는 고양이 호르몬에 전혀 반응하지 않았다.

그러나 성별이 다른 쥐의 호르몬에 반응을 나타내는 것은 보통 쥐와 똑같았다.

이는 톡소포자충이 번식을 위해 쥐의 뇌를 조종한 결과로 해석됐다.

쥐에서 고양이로 옮겨가려면 쥐가 고양이에 더 잘 잡아먹혀야 한다.

바로 그런 목적으로 쥐가 고양이를 두려워하지 않도록 만든 것.

그러면서 다른 뇌의 기능은 전혀 건드리지 않았다.

이에 대해 미국 스탠퍼드대 로버트 사폴스키(신경과학과) 교수는 "기생충이 뇌의 작용을 사람보다 잘 안다"고 평가했다.

톡소포자충처럼 많은 기생충들은 희생물이 된 동물(숙주)의 두뇌를 조종해 행동을 바꿔놓는다.

개의 두뇌에 자리잡은 광견병 바이러스는 개를 사납게 만든다. 

다른 동물을 물게 해서 침을 타고 옮겨가려 개를 포악하게 바꿔놓는 것이다.

또 사람에게 옮은 광견병 바이러스는 코의 신경을 자극해 재채기를 하도록 한다.

그바람을 타고 이동하려는 목적이다.

란셋흡충은 소같은 초식동물의 몸속에 알을 낳는다.

소똥에 섞여 나온 알은 여러 과정을 거치는 가운데 작은 애벌레가 돼서 개미에게 들어간다.

다시 알을 낳으려면 초식동물의 몸속으로 가는 것이 필수다.

그래서 란셋흡충은 숙주인 개미의 두뇌를 조종해 밤이면 풀잎 끝에 올라가 가만히 있도록 한다.

초식동물이 풀을 뜯을 때 몸속으로 들어가려는 것이다.

그러나 햇볕이 따가운 낮에도 숙주인 개미가 계속 풀잎에 올라가 있게 했다가는 볕 아래서 개미가 죽을 수도 있으므로 낮에는 정상 상태로 돌아오게 한다.

작은 하루살이에도 기생충은 있다.

이 기생충은 물속에 알을 낳으며 새끼는 물속에 사는하루살이 애벌레의 몸을 뚫고 들어가 생활한다.

하루살이가 어른이 되면 떼지어 날아올라서는 짝짓기를 한다.

그 뒤 수컷은 풀 위에 떨어져 죽고 암컷은 물가에 알을 낳는데 이 때 기생충이 암컷의 몸에서 빠져나와 물에 알을 낳는다.

만일 기생충이 잘못해서 암컷이 아니라 수컷 하루살이의 몸에 들어갔다면 번식할 방법이 없다.

기생충은 이 문제도 해결했다.

이 기생충이 들어가면 하루살이 수컷의 겉모습과 행동이 암컷처럼 바뀐다.

수컷의 생식기가 생기지 않고 알을 낳을 수 없는데도 암컷처럼 물가를 찾아간다.

그러면 기생충이 몸을 뚫고 나와 다시 물로 돌아간다.

뇌를 조종하는 것은 아니지만 번식을 위한 목적으로 사람에게서 병을 일으키는 기생충이 있다.

지렁이 같은 모양에 수컷은 길이 5㎝이고, 암컷은 60㎝까지 자라는 메디나선충인데 우리 나라에는 없다.

메디나선충 역시 물에 알을 낳고 여러 경로를 통해 사람에게 들어오는 데 번식을 하려면 다시 물로 들어가야 한다.

메디나선충은 사람의 발과 다리에 물집과 염증이 생기게 하는 방법으로 이를 해결했다.

약이 발달하기 전에는 물집으로 인한 쓰라림을 가라앉히기 위해 찬물에 발을 담그는 것이 보통이었다.

그때를 이용해 메디나선충이 다시 물로 돌아가는 것이다.

기생충들의 번식 전략은 정말 사람들이 생각해도 너무 놀라운 것 같다.

메벤다졸은 과연 항암효과가 있는가?

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#메벤다졸항암효과 #메벤다졸부작용

1. 메벤다졸이란 무엇인가?

2. 메벤다졸 복용량

3. 메벤다졸 부작용

4. 메벤다졸 약물 동태

5. 항암작용에 대한 메벤다졸 기초연구

6. 메벤다졸에 대한 인간의 항종양 효과 연구

7. 메벤다졸 임상 시험

8. 메벤다졸 작용 기전 

1. 메벤다졸이란 무엇인가? 

메벤다졸(Mebendazole, MBZ)은 벤지미다졸(Benzimidazole) 계열의 광범위 작용형 기생충 치료제(구충제)다. 선충, 촌충, 회충 등 많은 기생충에 널리 작용한다. Vermox(베목스, 버목스)와 Ovex의 상품명으로 구미에서 널리 사용되어 온 약이다. 국내(일본)에서도 인가되어 있음은 물론이다.(한국에서는 수출용으로 생산은 하지만 유통은 되지 않는다.)

2. 메벤다졸 복용량 

1정 100mg으로 기생충의 치료에는 1일 100~200mg을 며칠간 복용한다. 포충증에는 장기간 투여한다. WHO 가이드라인은 단포충증(cystic echinococcosis, CE)은 40-50mg/kg/day를 적어도 3~6개월 복용하고 다포충증(alveolar echinococcosis, AE)에는 40-50mg/kg/day를 2년 이상 복용한다. 10년 이상 복용한 증례보고도 있다. 그만큼 안전성이 매우 높은 약물이라는 것이다. 

3. 메벤다졸 부작용 

독성이 매우 낮고 부작용이 적은 약물이다. 기생충 치료의 경우 대량의 기생충이 제거될 때 복통이나 설사를 일으킬 수 있는 정도이고 약물 자체의 독성은 거의 없다고 보고되고 있다. 그러나 드물게 알레르기 반응으로 발진이나 두드러기가 나오는 경우도 있다고 한다. 임신 중에는 복용할 수 없다. 2세 이하의 소아도 데이터가 없기 때문에 권장하지 않는다. 

4. 메벤다졸 약물 동태 

소화관에서의 흡수율은 20% 정도로 복용 후 2~4 시간 후 혈중 농도는 정상이다. 지방이 많은 식사와 함께 복용하면 흡수율이 높아진다. 10mg/kg 복용시 최고 농도의 평균은 137.4ng/ml(0.47μM)이라는 보고가 있다. 

시메티딘이 메벤다졸의 약물대사 효소에 의한 분해를 억제하고 혈중 농도를 1.5배 정도 높인다는 보고가 있다. 시메티딘 자체에 항종양 효과가 있으므로 병용하는 것이 유익하다는 는 것이다.(시메티딘은 히스타민 수용체 길항작용에 의해 위산 분비를 억제하는 약물로 암의 전이와 재발을 예방하는 효과가 임상시험 등에서 나타났다)

5. 항암작용에 대한 메벤다졸 기초연구(배양세포 및 동물실험) 

2002년 Mukhopadhyay의 연구그룹(인도)이 배양 폐암세포를 사용한 실험에서 메벤다졸이 용량 및 시간 의존성으로 세포 사멸을 유도한다는 사실을 처음 보고한 바 있다. 50% 저해농도(IC50)는 0.16μM이다. 암 세포는 G2/M期에서 세포주기를 정지하고 세포 사멸을 일으키게 되는데, 정상의 인간 혈관 내피세포와 정상의 섬유아세포에 대해서는 1μM의 농도에서도 세포독성 작용은 나타나지 않았다.? 

그 후, 메벤다졸의 암세포 증식 억제효과는 유방암, 난소암, 대장암, 골육종 등에서도 확인되어 IC50은 0.1에서 0.8μM이었다.

폐암 세포를 누드 쥐에 이식한 실험계에서 종양의 직경이 3mm 정도 성장한 다음, 메벤다졸 1mg을 격일로 투여하는 실험 모델에서 용량 의존적으로 암세포의 증식 억제 작용이 인정되었다. 기타 쥐 실험에서는 비슷한 항종양효과가 확인되고 있다. 쥐의 꼬리정맥에서 A549 세포를 주입하여 폐 전이를 형성한 실험 모델에서 대조군은 암세포를 주입하고 21일 이후 약 300개의 폐 전이가 확인되었지만 메벤다졸 1mg을 격일로 투여한 쥐들에서는 폐 전이의 수가 80% 감소된 것으로 확인되었다. 이 실험계에서 파클리탁셀은 항종양효과를 보이지 않았다. 또한 이 동물실험에서 부작용은 전혀 나타나지 않았다고 한다.

체표면적으로 환산하면 20g의 마우스 1일 1mg투여는 체중 70kg의 인간에서는 1일 500mg에 해당한다. 표준 대사량은 체중의 3/4승(정확하게는 0.751승)에 비례한다는 법칙이 있으며, 일반적으로 마우스의 체중 당 에너지 소비량이나 약물의 대사 속도는 인간의 약 7배로 알려져 있다. 마우스의 경우 1mg/20g는 50mg/kg, 인간에서 7mg/kg에 해당하며 70kg이면 490mg이 된다는 계산으로 보더라도 암 치료시 성인 1일 500mg 정도가 타당한 용량이라 할 수 있다. 

항암제 내성 흑색종(악성 흑색종) 세포를 사용하여 기존의 의약품을 중심으로 약 2000종류의 화합물을 스크리닝한 연구에서는 10종류의 물질이 정상 멜라닌에 영향을 주지 않고 악성 흑색종 세포의 증식을 억제하였고 이 중 4 종류가 벤즈이미다졸(benzimidazoles)계 물질이었다. 그 4개는 메벤다졸(mebendazole), 알벤다졸(albendazole), 펜벤다졸(fenbendazole), 옥시벤다졸(oxybendazole)이었고 그 가운데 메벤다졸이 가장 항암효과가 높았던 것으로 보고된 바 있다.

메벤다졸은 2종류의 항암제 내성의 악성 흑색종 세포주에 대해 용량 의존적으로 증식을 억제하는 작용을 나타냈고 IC50은 평균 0.32μM이었다. 한편, 비종양성 멜라닌 세포주에 대한 IC50은 1.9μM이었다.

인간 악성 흑색종 세포를 누드 쥐(면역 결핍 쥐)에 이식한 실험모델에서 메벤다졸을 1mg과 2mg을 격일로 투여하면 종양의 증식은 컨트롤(메벤다졸 비투여)한 경우에 비해 1mg의 경우 83%, 2mg은 77%의 증식 억제가 인정되었다. 이것은 100mg/kg의 temozolomide(항암제, 상품명 : 테모달)를 복강에 5일 연속 투여한 것과 효과가 비슷했다. Temozolomide는 악성 흑색종의 치료에 표준으로 사용되는 항암제로 이 연구에서는 양성 대조군으로 사용하고 있다. 이는 악성 흑색종에 대한 메벤다졸의 항종양효과는 고용량의 Temozolomide 투여에 필적하는 것으로, 게다가 부작용이 거의 없다는 특징을 나타냈다(Mol Cancer Res. 6 (8) : 1308-1315, 2008). 

이 실험에서 사용된 악성 흑색종의 2개의 세포주는 테모조로미드와 시스플라틴에 내성으로, 하나(M-14)는 변이형 p53을 가지고, 다른 하나(SK-Mel-19)는 정상형의 p53을 가진 세포이다. 따라서 이 두 세포주에 대해 항종양효과를 나타낸 것은 메벤다졸이 항암제 내성으로 암 억제 유전자 p53의 변이 유무에 관계없이 항종양효과를 나타내는 것을 의미한다. 

또한 이 논문은 메벤다졸이 Bcl-2 단백질을 인산화하여 암세포의 사멸을 유도하는 메커니즘을 보고하고 있다. Bcl-2의 발현양이나 활성을 억제하는 치료법과의 병용에 의해 메벤다졸의 항종양효과를 높일 가능성이 시사해 주는 것이다.

다형성 신경교종(glioblastoma multiforme)에 대한 메벤다졸의 효과는 2011년에 우연히 발견되었다. 그리오브라스토마를 이식한 쥐를 이용한 연구에서 쥐의 교충의 번식을 저해할 목적으로 펜벤다졸(Fenbendazole)을 투여한 쥐에서 이식한 종양이 증식하지 않은 것으로 확인되었다. 펜벤다졸은 동물에 사용되는 벤즈이미다졸 계열의 구충제의 일종이다. 

더욱 연구를 진행하여, 벤즈이미다졸계 약물 중 메벤다졸이 가장 강력하게 그리오브라스토마의 증식을 억제하는 것으로 밝혀졌다. 배양세포 실험에서는 쥐의 신경교종 세포주 GL261에 대한 메벤다졸의 50% 증식억제 농도(IC50)는 0.24μM, 인간의 그리오브라스토마 세포주(060919)에 대한 IC50은 0.1μM이었다. 그리오브라스토마 세포를 쥐에 이식하는 동물실험에서 메벤다졸의 경구 투여(50mg/kg)가 현저하게 생존기간을 연장시킨(63% 정도) 것으로 나타났다(Neuro oncol 13 (9) : 974-982. 2011년).

대장암에 효과적인 항암물질의 탐색에서도 메벤다졸이 후보 물질로 확인되었다. 이 연구에서는 1600종류의 기존 의약품을 2종류의 대장암 세포주(HCT116과 RKO)를 사용하여 그 항암 작용이 고려되어 64종류의 물질이 후보로 올랐다. 그 안에 벤지미다졸(benzimidazoles)계 약물 알벤다졸(albendazole), 메벤다졸(mebendazole), 옥시벤다졸(oxybendazole) 펜벤다졸(fenbendazole)이 들어있고 특히 메벤다졸과 알벤다졸의 항종양효과가 검토되었다. 이 두 가지가 선택된 이유는 이미 의약품으로 승인된 지 오래 되어 임상시험에 바로 투입할 수 있기 때문이었다고 한다. 

백혈병, 대장암, 뇌종양, 악성 흑색종에 현저한 항종양 활성을 나타냈다. 

대장암 세포주에 대해서는 80%의 세포주에 대해 메벤다졸이 항종양효과를 나타냈다. 5종류의 대장암 세포주(HCT 116, RKO, HT29, HT-8 and SW626)를 이용한 연구에서 IC50은 어느 대장암 세포에서도 5μM 이하였고, 정상세포에 대해서는 세포 독성이 확인되지 않았다.

항암제 내성 유방암 세포주(SKBr-3)를 이용한 연구에서는 벤즈이미다졸계 약물이 증식을 억제하는 효과를 나타냈다. 메벤다졸이 가장 강한 항종양효과를 보였고, 0.5μM 농도에서 유방암 세포의 생존율을 63.1% 감소시켰다.(J Clin Exp oncol 02 (02) DOI : 10.4172 / 2324-9110.1000109)

개 골육종 세포를 이용한 연구에서도 메벤다졸은 임상적으로 도달할 수 있는 농도에서 골육종 세포의 세포주기를 정지시켜 세포사멸을 유도했다. 

6. 메벤다졸에 대한 인간의 항종양 효과 연구 

메벤다졸의 인간에서의 항종양 효과에 관한 임상시험의 결과는 현시점에서는 아직 제공되고 있지 않지만 두개 사례의 보고가 있다.

① 전이된 부신피질암이 장기간 억제된 증례가 2011년에 보고되었다.

부신피질암은 드문 악성 종양으로 절제할 수 없는 경우에는 효과적인 치료법이 거의 없다고 한다. 이 증례에서는 여러 항암제 치료를 받았지만 효과가 인정되지 않고 진행되었다. 다른 치료법이 없는 단계가 되어, 환자는 Pubmed 문헌 검색에서 부신피질암에 메벤다졸이 항종양효과를 나타낸다는 전임상 연구결과를 찾았다. 그리고 주치의와 상담하여 기초 연구의 결과와 비교적 안전성이 높다는(낮은 독성) 이유에서 메벤다졸을 복용하게 되었다.

메벤다졸을 1회 100mg을 1일 2회 투여하는 기생충 치료의 표준 방법을 사용하여 복용을 시작했다. 복용을 시작하여 전이의 축소를 인정하고 19개월 동안 병상 안정(암이 커지지 않는)이 인정되었다. 

부작용은 거의 확인되지 않고 삶의 질(QOL)은 첫 번째 수술 전 수준까지 개선되었다. 그러나 메벤다졸 복용을 시작하고 24개월 후에 종양의 성장이 확인되어 에베로리무스(everolimus)를 추가했지만, 효과가 나타나지 않았다.(Endocr Prac 17 (3) e59-62 DOI : 10.4158 / EP10390.CR)

② 다른 예는 대장암의 전이에 메벤다졸을 투여한 사례가 2013년 보고되었다. 

74세 남성의 전이된 진행성 대장암에서 먼저 항암제로 카페시타빈 + 오키사리프라틴 + bevacizumab을 이용했으나 효과가 없어, 카페시타빈 + 이리노테칸으로 치료하게 되었다. 그 후 표준치료 효과가 확인되지 않는 단계에서 메벤다졸이 사용되었다. 메벤다졸 단독 투여로 6주 경과 후 CT검사에서 폐와 림프절 종양은 완전 관해되었고 간 전이도 현저히 축소된 것으로 나타났다. 그러나 간 기능이 악화되어(AST와 ALT의 상승) 일시적으로 메벤다졸 투여를 중지하고 간 기능을 회복하고 양을 절반으로 줄여 재개하였다. CT검사에서 종양의 축소가 확인되었다. 치료를 중단하고 3개월이 지난 후 뇌 전이가 확인되어 방사선 치료를 받았고 림프절 전이가 증가했기 때문에 메벤다졸의 효과를 확인할 수 없다는 판단에서 치료를 종료하였다. 또한 5명이 메벤다졸 치료를 받아 1례에서 부분 축소가 인정되었다.(Acta oncol 57 (3) 427-8, 2013 년)

7. 메벤다졸 임상 시험 

암 치료에서 메벤다졸의 효과를 검토하는 2개의 임상시험이 현재 진행 중이다. 모두 뇌종양 대상자들이다. 하나는 존스홉킨스대학에서 이루어지고 있으며 테모조로마이드 치료 중인 높은 악성의 교모세포종 환자를 대상으로 한 제1상 비맹검 연구. 1일 1500mg(500mg의 메벤다졸정을 1일 3회 복용) 테모조로마이드와 병용할 경우의 복용량 검토 및 유효성 검토가 목적이다. 

또 다른 임상 시험은 뉴욕 코헨 소아의료센터(Cohen Children 's Medical Centre)에서 낮은 수준 그리마를 대상으로 빈크리스틴, 카보플라틴, 테모조로마이드와 함께 복용하는 제1상, 제2상 예비시험이다. 병용에 의해 치료 효과가 높아지는지 여부를 검토하는 것이다. 100mg을 1일 2회, 70주 이상의 치료 기간으로 하여 검토되고 있다. 

8. 메벤다졸 작용 기전 

기생충을 사멸시키는 작용기전으로 튜부린(tubulin)의 중합을 저해하여 세포 분열에 중요한 역할을 하는 미세소관의 기능을 저해하는 효과가 제기되고 있다. 미세소관 저해제로는 파클리탁셀(상품명; 탁솔)과 빈크리스틴 등이 있다. 파클리탁셀(paclitaxel)은 튜부린의 중합을 촉진함으로써 미세소관(microtubule)을 안정화하여 암세포의 분열을 억제한다. 

미세소관은 α와 β의 튜부린의 이량체로 형성되며 탁솔은 그 중 β-튜부린에 결합하여 중합을 촉진함으로써 항암작용을 나타낸다. 한편, 메벤다졸은 튜부린에 결합하여 미세소관의 중합을 저해한다. 메벤다졸은 튜부린의 콜히친 결합 도메인에 결합한다. 

*미세소관은 α-튜부린과 β-튜부린이 결합한 이종이량체(헤테로 다이머)를 기본단위로 구성되며, 튜부린 이종이량체가 섬유상에 연결된 것을 프로토 필라멘트라 하고, 이것이 13개 모여 관상의 구조(직경 25nm)을 가는 것이 미세소관이다. 

세포 분열이 이루어질 때 세포 내에서 DNA가 복제되고 복제된 DNA는 미세소관에 이끌려 분열 후 각각의 세포로 나뉘게 된다. 메벤다졸은 튜부린에 결합하여 미세소관의 중합을 억제하여 세포 분열의 M기를 정지시켜 세포 사멸을 일으킨다. 

고용량을 복용하면 부작용으로 탈모, 발진, 두드러기, 위장 장애, 백혈구 감소가 발생할 수 있다. 그러나 다른 미세소관 억제제(타키산계나 빈카 알칼로이드)에서 볼 수 있는 말초신경 장애의 보고는 없다. 튜부린의 콜히친 결합 도메인에의 결합은 신경장애를 유발하지 않는 것으로 알려져 있다. 

미세소관 저해 이외의 작용기전에 대해서도 지적되고 있다. 암 억제 유전자 p53 의존성 기전과 비의존성 기전에 관여한다는 보고가 있으며, p53이 정상적인 암세포도 변이된 암세포에도 항종양 작용을 나타내는 것으로 보고되었다.

혈관 신생 억제 작용에 관여한다는 지적도 있다.

미세소관 억제제인 타키산계나 빈카 알칼로이드를 저용량으로 메트로노믹에 사용하면 면역을 활성화하는 작용이 있다(*저용량을 여러 차례 투여하는 항암제 치료로 메트로노믹 케모테라피(Metronomic Chemotherapy)라고 한다). 메벤다졸은 또한 면역 증강작용이 시사된다.

메벤다졸과 마찬가지로 튜부린의 콜히친 결합 도메인에 결합하여 미세소관 중합을 억제하고 부작용이 적은 약으로 노스카핀이 있다. 노스카핀은 비마약성 중추성 진해거담제이다. 노스카핀은 혈관 신생 억제 작용 등의 항종양 효과가 보고되고 있다.

악성 흑색종 세포를 사용한 실험에서는 세포사멸을 억제하는 Bcl-2 단백질을 인산화하여 불활성하고 세포사멸을 유도하는 Bax를 활성화하여 세포사멸을 일으키는 작용이 보고되고 있다. Bcl-2 Bax와 직접 결합하여 억제적으로 조절한다. Bcl-2 단백질이 인산화되면 Bax가 프리하게 되고, Bax가 다른 Bax와 호모다이머를 형성하게 되면 세포사멸이 유도된다는 메커니즘이다.(Mol Cancer Res. 6 (8) : 1308-1315, 2008)

*Bcl-2는 Bax와 결합하여 Bax가 이량체를 형성하지 못하게 하여 미토콘드리아 막의 투과성을 억제함으로써 세포사멸을 저지한다. 메벤다졸은 Bcl-2 단백질을 인산화하여 불활성화한다. 그 결과 프리하게 된 Bax는 미토콘드리아 외부 막에서 이량체(다이머)가 되어 내강을 형성하여 미토콘드리아에서 시토크롬 C를 포함한 다양한 단백질이 세포질에 유출하고 단백질 분해효소 카스파아제(Caspases)가 활성화되어 세포사멸이 실행된다. 

메벤다졸을 중심으로 메트로노믹 · 케모테라피(경구 시클로포스파미드와 비노렐빈의 저용량 투여), 디클로페낙(상품명 보루타렌), 셀레콕시브(상품명 셀레콕스), 메트포르민(상품명 메토그루코) 등 부작용이 적고 저렴하면서 항종양 효과가 보고된 의약품과 병용하면 항종양 효과가 높아질 가능성이 지적되고 있다. 

*메벤다졸은 VEGF 수용체인 키나제 활성을 억제하여 혈관 신생을 억제한다 

혈관 내피세포 성장인자 수용체(Vascular Endothelial Growth Factor Receptor, VEGFR)는 혈관 내피세포 성장 인자(VEGF)를 리간드로 하는 수용체형 티로신키나제의 일종으로 혈관 내피세포의 증식과 이주 촉진, 혈관 투과성 항진 등에 관여한다. 암세포는 종양 조직에 산소와 영양을 운반하는 혈관을 늘리기 위해 VEGF의 생산을 항진한다. VEGF는 혈관 내피세포의 VEGFR을 자극하여 혈관 신생을 촉진한다.? 

따라서, VEGF 수용체의 활성화를 억제하는 작용은 혈관 신생을 억제하는 작용이 있어 종양 조직의 증식을 억제하고 전이를 억제하게 된다. VEGFR에는 몇 가지 아이소폼이 있는데, 혈관 신생에 가장 크게 관여하는 VEGFR-2의 티로신키나제 활성을 억제하는 작용이 메벤다졸에 있다고 지적되고 있다 . 

*혈관 내피세포의 혈관 내피세포 성장인자 수용체-2(VEGFR-2)에 혈관 내피세포 성장인자(VEGF)가 결합하면 VEGFR-2는 이량체를 형성하고 세포 내 티로신키나제 도메인에 존재하는 티로신 잔기의 자기인산화가 발생, 세포 내 신호전달계가 활성화되어 혈관 내피세포의 증식 및 혈관 형성이 촉진되어 혈관 신생을 촉진한다. 

암 조직은 증대하기 위해 VEGF를 분비한다. 종양 조직을 배양하는 혈관이 생기면 증식과 전이가 촉진된다. 메벤다졸은 VEGFR-2의 활성화를 억제하여 혈관 신생을 억제한다. 

의약품의 재개발(Drug Repositioning)의 경우에는, 수용체나 전사인자 등 타겟이 되는 세포 내 분자의 구조 정보와 기존의 의약품이나 개발 중인 화합물의 구조 정보를 가지고 컴퓨터에서 활성을 예측하는 방법으로 탐색이 이루어진다. 이러한 in silico(컴퓨터 속에서)에서의 탐색 연구에서 메벤다졸이 VEGFR-2와 결합하여 그 활성을 억제하는 작용이 있다고 보고되고 있다.

그리고 실제로 혈관 내피세포를 사용한 실험에서 메벤다졸이 VEGFR-2에 결합하여 그 활성을 억제하고 혈관 내피세포의 증식과 이주 및 혈관 신생을 억제하는 것이 확인되고 있다(J Cancer Res Clin oncol 139 : 2133-2140, 2013). 

또한 메벤다졸은 혈관 평활근 세포의 증식을 억제하는 효과도 보고되었다. 다음과 같은 논문이 그것이다. 

Mebendazole reduces vascular smooth muscle cell proliferation and neointimal formation following vascular injury in mice (메벤다졸은 마우스의 혈관 손상에 의해 일어난 혈관 평활근 세포의 증식과 신생 내막 형성을 억제한다) PLoS one 2014 Feb 27; 9 (2 ) : e90146. doi : 10.1371 / journal.pone.0090146. eCollection 2014. 

메벤다졸은 기생충의 미세소관의 기능을 저해함으로써 그 약효가 발휘된다. 혈관 평활근 세포의 증식으로 인한 혈관 병변의 치료에 메벤다졸의 유효성을 검토할 목적으로 배양 세포를 사용한 실험계와 마우스의 동맥을 손상한 실험계에서 혈관 평활근 세포의 증식에 대한 메벤다졸의 효과를 검토했다.

마우스 배양 평활근 세포를 이용한 실험에서는 메벤다졸이 평활근 세포의 증식과 이동을 억제하고 이 작용은 세포 내 미세소관의 구축의 변화와 관련이 있다. 생체 내에서의 혈관 평활근 세포에 대한 작용을 검토하기 위해 메벤다졸을 투여한 마우스와 비투여 쥐(컨트롤)에서 대퇴동맥을 와이어로 상처를 입혀 병리 변화를 비교했다. 동맥 손상 후 혈관 평활근 세포의 증식과 이동 및 신생 내막의 형성이 메벤다졸 투여 쥐에서는 비투여 쥐에 비해 억제되었다. 

혈관은 기계적 손상을 받으면 상처를 복구하는 과정에서 평활근 세포가 증식하고 신생 내막의 형성이 일어난다. 쥐를 사용한 실험에서는 쥐의 대퇴동맥에 와이어로 부상을 입힌 실험모델이 자주 사용된다. 이 논문에서도 쥐의 대퇴동맥을 와이어로 상처를 만든 실험계에서 메벤다졸을 복용시키면 혈관 평활근의 증식과 신생 내막의 형성이 억제된다는 것이다. 따라서 메벤다졸은 동맥경화 등 혈관 평활근 세포의 증식에 관여하는 혈관 질환의 치료에 유용할지도 모른다는 취지의 고찰이다.

메벤다졸은 혈관 내피세포 뿐만 아니라 혈관 평활근 세포의 증식도 억제하므로 효과적인 혈관 신생 억제작용에 의한 항종양 활성을 기대할 수 있음을 시사하고 있다. 

이상 최근 보고서로부터 메벤다졸이 암 대체의학에 바로 사용할 만한 근거를 갖는다고 말할 수 있을 것이다.

참고 문헌 

Repurposing Drugs in oncology (ReDO) -mebendazole as an anti-cancer agent(종양학에서 의약품의 적용 외 사용 : 항암제로서의 메벤다졸), 

Ecancermedicalscience 2014; 8 : 443.Published online Jul 10, 2014 . doi : 10.3332 / ecancer.2014.443 

*메벤다졸을 사용한 암 치료 예시 

-메벤다졸은 하루에 체중 1kg당 5~10mg을 기준으로 복용한다. 메벤다졸 1정이 100mg이다. 처음에는 1일 2정(200mg)으로 시작하고 문제가 없으면 1일 3-6정으로 늘리도록 한다. 

-식후에 복용한다. 기름이 많은 음식은 흡수 효율을 높여준다. 

-시메티딘을 1일 400~800mg 복용한다. 시메티딘은 그 자체가 항종양 효과를 나타내지만 메벤다졸의 분해를 억제하여 혈중 농도를 높이는 효과가 있다. 

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