래트(rat)를 대상으로 한 시험에서 발기부전 치료제가 혈관-뇌암-장벽을 열어서 뇌암에 항암제를 전달시키는 효과를 보였다고 한다. 시더스 사이나이 의학센터의 과학자들이 진행한 이번 시험은 ‘Brain Research’에 발표되었다. 비아그라와 레비트라는 포스포다이에스터레이즈(phosphodiesterase: PDE)5 저해제로 알려진 발기부전 치료제이다. 이들 약물들은 일련의 생화학적 경로를 차단함으로서 발기부전 환자들의 성기에서 혈류를 차단하여 발기를 유도시킨다고 한다.

이번 논문에 따르면 래트의 혈관-뇌암-장벽에서 주요 역할을 하는 소혈관에서는 발기부전과 유사한 생화학적 상호작용이 발생하여 약물의 뇌 전달이 차단된다고 한다. 그러나 이들 발기부전 치료제들은 혈관-뇌암-장벽을 열어서 항암제의 뇌 수송을 늘렸다고 한다. PDE5 저해제로 차단되는 신호전달 기작은 혈관-뇌암 장벽에서만 존재하는 독특한 현상이라고 한다. 때문에 PDE5 저해제는 정상 뇌조직에는 영향을 주지 않으면서 악성 뇌암에만 약물을 전달하는 선택성을 높일 수 있다고 한다.

연구팀은 이번 연구가 뇌암 환자들에게 약물 전달 효율을 높여줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 연구를 주도한 Keith L. Black 박사는 “경구투여 PDE5 저해제가 래트의 혈관-뇌암-장벽에서 물질 전달율을 향상시키고, 뇌암에 대하여 항암제인 아드리아마이신의 효과를 증대시킨 것은 처음으로 보고되었다. 우리가 아드리아마이신을 선택한 이유는 이 약물이 뇌암 세포 시험에서는 효과가 뛰어나지만 실제 동물에서는 혈관-뇌암-장벽을 통과하지 못하여 효과를 내지 못하기 때문이다. 이번 시험에서 레비트라와 아드리아마이신의 병용으로 래트의 생존기간은 연장되었으며 암의 크기는 감소했다.”라고 설명했다.

연구팀은 이전부터 혈관-뇌암-장벽을 여는 방법을 연구해왔다. 그 성과 중 하나로 브래디키닌(bradykinin)이라는 펩타이드가 일시적으로 장벽을 열고 특정 암에 항암제를 1000% 이상 전달함을 입증했다. 이 연구로 미국립 신경질환 연구소로부터 자비츠(Javits) 신경과학 연구자상도 받았다고 한다.

이번 시험에서는 PDE5 저해제가 브래디키닌보다 더 오랫동안 혈관-뇌암-장벽을 열고 약물도 뇌 조직에 더 많이 수송시키는 것으로 확인되었다. 또한 비아그라보다는 레비트라가 혈관-뇌암-장벽 투과도 형상에 효과적이어서 시험에 이용되었다고 한다. 식염수가 투여된 뇌암 모델 래트가 32일 생존했으며, 레비트라가 투여된 래트는 35일 생존했다고 한다. 이와 비교하여 아드리아마이신이 투여된 래트는 42일 생존했고, 레비트라와 아드리아마이신이 병용되었을 때에는 53일간 생존했다.

이번 시험에 이용된 비아그라와 레비트라의 용량은 발기부전 환자들에게 이용되는 양에 환산하여 결정했다고 한다. 그러나 이 용량에서 특별한 부작용은 없었으며 정상 뇌조직으로 약물의 전달이 증가하지도 않았다고 한다.