우리대학 의과대학 생리학교실 차명훈 교수 연구팀이 연세대학교 생리학교실 이배환 교수 연구팀과 공동으로 진행한 연구에서 만성적 통증 상태에서의 뇌섬엽(섬피질, insular cortex, IC) 변화와 그 조절 방법을 규명했다. 이번 연구를 통해 섬피질의 활동을 조절함으로써 신경병증성 통증을 완화할 수 있는 새로운 접근법의 가능성이 확인되었다.

 신경병증성 통증은 신경 손상으로 인해 발생하는 극심한 만성적 통증 상태로, 환자의 삶의 질에 심각한 영향을 미친다. 기존 치료법의 효과가 제한적인 경우가 많아 새로운 치료 접근법이 필요한 상황이다. 최근 연구에서는 섬피질 자극(ICS, insular cortex stimulation)을 통한 신경 조절 기법이 신경병증성 통증 완화에 효과적일 가능성이 제기되고 있으며, 이번 연구에서는 ICS가 통증 조절에 미치는 영향을 분석하고, 그 기저에 있는 시냅스 메커니즘을 규명했다.

 연구진은 광유전학(optogenetics) 기법과 전기 자극을 이용하여 신경병증성 통증이 유도된 실험용 쥐에서 섬피질 자극 효과를 분석했다. 그 결과 섬피질 뉴런을 광유전학적으로 억제했을 때 통증이 유의미하게 감소하는 것을 확인했으며, 이는 IC의 흥분성 활동을 줄이는 것이 통증 완화에 효과적일 수 있음을 시사한다. 또한, 반복적인 ICS와 광유전학적 활성화 병행 시 ICS의 통증 완화 효과가 감소하고, AMPAR 및 NR2B 글루탐산 수용체 발현이 증가하는 것을 관찰함으로써 과도한 흥분성 자극이 ICS의 효과를 상쇄할 가능성을 증명했다. 연구진은 섬피질의 억제성 뉴런 활성화 또는 흥분성 뉴런 억제가 신경병증성 통증 조절에 중요한 역할을 할 수 있음을 밝혀냈다.

 이번 연구 결과는 ICS를 활용한 신경병증성 통증 완화의 최적화된 치료 가능성을 제시하며, IC의 흥분성 뉴런을 억제하거나 억제성 뉴런을 활성화하는 방식이 새로운 치료 전략이 될 수 있음을 보여준다. 이를 통해 신경 조절 기반 통증 치료법의 효과를 극대화할 수 있으며, 만성 통증 환자를 위한 비침습적 또는 최소침습적 치료법 개발에 중요한 기초 자료를 제공할 것으로 기대된다.

 차명훈 교수는 “새로운 만성적 통증 치료방법으로서 뇌섬엽의 역할이 규명되어 기쁘며, 후속 연구를 통해 더욱 효과적이고 환자 친화적인 통증 치료법 개발에 기여할 수 있기를 기대한다”고 밝혔다.

 이번 연구 결과는 ‘Insular cortex에서 가능한 신경병증성 통증 조절: 시냅스 및 신경 메커니즘에 대한 연구(Targeting the insular cortex for neuropathic pain modulation: Insights into synaptic and neuronal mechanisms)’라는 제목으로 국제 학술지 FASEB Journal (Q1, IF 4.4, Biology 분야 상위 13%, JCR2023 기준) 1월호에 게재되었다.