체중 감량과 당뇨병을 넘어 GLP-1 기능이 제공할 수 있는 이점 탐색

GLP-1(글루카곤 유사 펩타이드-1)이란 무엇이며, 어떻게 작용하나요?

글루카곤 유사 펩타이드-1(GLP-1)은 식사 후 장에서 분비되는 인크레틴 호르몬으로, 췌장의 인슐린 분비를 촉진하고 글루카곤을 억제하며 위 배출을 늦춰 포만감을 유지함으로써 혈당과 식욕을 조절합니다. 이로 인해 GLP-1은 현대의 주요 공중보건 과제인 비만 문제의 핵심으로 떠올랐습니다. 세계보건기구(WHO)에 따르면, 2022년 기준 전 세계 비만 인구는 약 8억 9천만 명이며, 이 중 1억 6천만 명이 아동 또는 청소년입니다. 이러한 비만율은 제2형 당뇨병 증가의 원인이 되었으며, 전 세계 인구의 6% 이상이 앓고 있는 것으로 추정되어 매년 약 100만 명의 사망을 초래하고 있습니다.

GLP-1 및 GIP 수용체 작용제 분야의 제약 혁신은 비만과 제2형 당뇨병에 대한 인식을 변화시키고 있습니다. 오젬픽, 위고비, 마운자로, 빅토자와 같은 다양한 GLP-1 및 GIP 수용체 작용제 기반 체중 감량제는 비만 치료의 최신 블록버스터 치료제이며, 혈당을 낮추는 효과 덕분에 제2형 당뇨병 치료에도 사용되고 있습니다.

연구자들은 이러한 약물이 다른 질병에도 적용될 수 있음을 발견하고 있습니다. 인간이 직접 큐레이션한 최대 규모의 과학 정보 저장소인 CAS Content Collection^TM을 분석하면, GLP-1 및 GIP 수용체 작용제와 관련된 전반적인 연구 및 특허의 증가뿐만 아니라, 이 약물들이 제2형 당뇨병 및 비만 이외의 질환과 어떻게 연관되어 있는지 확인할 수 있습니다. 결과는 유망하지만, 임상 적용까지는 여전히 많은 과제가 남아 있습니다.

GIP 및 GLP-1의 작용 기전은 무엇인가요?

위 억제 펩타이드(GIP)와 글루카곤 유사 펩타이드-1(GLP-1)은 음식 섭취 후 인슐린 생성을 자극하기 위해 장에서 분비되는 인크레틴 호르몬입니다. 작용제 약물은 천연 호르몬을 모방하여 세포 수용체에 결합함으로써 천연 호르몬과 동일한 작용, 즉 혈당 조절을 위한 인슐린 분비를 유도합니다.

These agonists have multiple effects, such as lowering blood glucose by triggering insulin release and blood glucagon release. They also delay gastric emptying and promote a longer feeling of satiety (see Figure 1). 

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GLP-1 및 GIP 수용체 작용제로 치료할 수 있는 다른 질환은 무엇인가요?

지난 20년간 GLP-1 및 GIP 작용제 사용은 꾸준히 증가했으며, 이러한 성장의 대부분은 비만 및 제2형 당뇨병과 관련이 있습니다. 그러나 CAS Content Collection을 분석한 결과, 기존 문헌에서 이러한 작용제와 다양한 질환이 함께 언급된 중요한 사례들을 다수 발견했습니다(그림 2 참조). 실제로 현재 GLP-1 및 GIP 수용체 작용제에 대한 200건 이상의 임상 시험이 진행 중이며, 이는 다른 질환 치료에 대한 관심이 높아지고 있음을 시사합니다.

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• 심혈관 질환: GLP-1 및 GIP 수용체 작용제는 심장 보호 효과와 뇌졸중 등 주요 심혈관 사건의 감소 효과를 보였습니다. 연구에 따르면 GLP-1 수용체는 심장 및 혈관계에서 낮은 수준으로 발현되며, 이는 GLP-1 기능이 심혈관계에 직간접적으로 영향을 미칠 가능성을 시사합니다. GLP-1 수용체 활성화는 혈당, 혈압, 염증 및 체중을 감소시켜 심혈관 질환 이환율을 낮출 수 있습니다.

• 신경퇴행성 질환: 파킨슨병 및 알츠하이머병과 같은 질환은 단백질 오폴딩(misfolding) 및 만성 염증 등의 병리를 포함합니다. 연구 결과, GLP-1 모방체는 혈액-뇌 장벽을 통과하여 뇌 내 산화 스트레스와 만성 염증 반응을 감소시키는 등 신경 보호 효과가 있는 것으로 밝혀졌습니다. 일부 모방체는 동물 모델에서 베타-아밀로이드 플라크를 감소시키기도 했습니다.

• 간 질환: 비알코올성 지방간 질환은 서구권 성인의 최대 30%에게 영향을 미치며, GLP-1 수용체 작용제는 지방산 산화 증가, 지방 생성 감소, 간 포도당 대사 개선에 유망한 결과를 보였습니다.

• 암: 그림 2에서 볼 수 있듯이, 최근 몇 년간, 특히 2023년에 GLP-1 및 GIP 수용체 작용제와 암이 함께 언급된 사례가 증가했습니다. 이는 갑상선암 및 췌장암에 대한 이러한 약물의 잠재적 영향을 조사하는 연구들 때문입니다. 현재까지 연구자들은 이러한 약물과 암 사이의 연관성에 대한 확실한 증거를 찾지 못했으며, 위험 증가 여부도 명확히 결론 내리지 못했습니다. 이러한 잠재적 영향에 대한 연구가 계속됨에 따라 문헌에서 관련 언급은 계속될 것으로 보입니다.

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상용화된 GLP-1 및 GIP 수용체 작용제는 무엇인가요?

GLP-1 및 GIP 수용체 작용제와 관련된 저널 출판물이 특허 출판물보다 여전히 많지만, 최근 몇 년간 특허 문서에서 상당한 성장이 관찰되었습니다(그림 3 참조). 특허 대 저널 비율이 꾸준히 증가하고 있으며, 이는 GLP-1 기능의 효능으로 인해 이러한 약물의 상업화가 가속화되고 있음을 나타냅니다.

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현재 승인되어 시장에서 이용 가능한 약물은 다음과 같습니다.

• 엑세나타이드(Bydureon, Byetta): 엑세나타이드는 GLP-1 작용을 모방하여 인슐린 생성을 자극하는 호르몬인 엑센딘-4의 합성 버전입니다. 제2형 당뇨병 치료에 사용됩니다.

• 릭시세나타이드(Lyxumia [EU], Adlyxin [US]): 이 작용제들은 제2형 당뇨병 치료를 위해 개발되었으며, 신경 보호 효과와 염증 감소 효과가 있는 것으로 밝혀졌습니다.

• 리라글루타이드(Victoza, Saxenda): 이 약물들은 CAS Content Collection 분석에서 가장 많은 관련 문서를 보유하고 있습니다(그림 4A 참조). 리라글루타이드는 GLP-1 수용체 작용제로, 체중 및 혈당 관리 외에도 심혈관 질환 및 뇌졸중 환자에게 유익한 효과를 보였습니다.

• 둘라글루타이드(Trulicity): 인슐린 분비를 자극하고 글루카곤 분비를 억제하여 포만감을 촉진하고 위 배출을 지연시키는 GLP-1 수용체 작용제입니다.

• 세마글루타이드(Ozempic, Wegovy, Rybelsus): 이 약물들은 체중 감량 목적으로 FDA 승인을 받은 이후 수요가 급증했으며, 위고비(Wegovy)는 최근 심장마비 및 뇌졸중과 같은 심각한 심혈관 질환 예방을 위해 승인되었습니다.

• 티르제파타이드(Mounjaro, Zepbound): 이 약물들은 GLP-1 및 GIP 수용체를 모두 표적으로 합니다. 티르제파타이드는 GLP-1을 모방하여 인슐린 분비를 증가시키고 글루카곤 방출을 줄이며 위 배출을 지연시킵니다. GIP 모방체로서 이 약물은 신체의 인슐린 활용 능력을 더욱 향상시키고 포만감을 촉진합니다. 그림 4B에서 최근 몇 년간 이 작용제의 급격한 성장을 확인할 수 있습니다.

그림 4에서 이러한 약물과 다양한 질환의 동시 언급 사례를 확인할 수 있습니다. 예상대로 당뇨병, 체중 감량, 비만과 가장 많이 연관되어 있습니다. 또한 심혈관 및 신경계 질환과의 연관성도 발견되었으며, 이는 이러한 작용제가 해당 질환 치료에 잠재력이 있음을 뒷받침합니다. 본 분석에서 암과의 상관관계가 나타난 것은 작용제와 다양한 암 사이의 잠재적 연관성에 대한 연구 때문일 가능성이 높지만, 언급했듯이 위험 증가 여부를 이해하기 위해서는 더 많은 연구가 필요합니다.

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GLP-1 및 GIP 수용체 작용제의 미래는 어떻게 될까요?

GLP-1 및 GIP 수용체 작용제는 비만과 제2형 당뇨병으로 고통받는 수백만 명의 사람들에게 희망을 주었습니다. 이들은 체중 관리와 혈당 조절을 위한 획기적인 치료제이며, 신경퇴행성 질환, 간 질환 등을 치료하는 데 추가적인 이점을 제공할 가능성이 있습니다.

그러나 이 약물들이 임상에서 널리 사용된 지 얼마 되지 않았기 때문에 모든 잠재적 부작용을 완전히 이해하고 있지는 못합니다. 약물의 이점은 위험보다 커야 하며, 연구자들은 이러한 약물의 장기적인 영향에 대해 아직 알아야 할 점이 많습니다.