골관절염은 관절을 보호하는 연골이 점점 닳아 관절을 이루는 뼈ㆍ인대가 손상돼 생겨 염증과 통증이 생기는 질환이다.

대표적인 퇴행성 질환인 골관절염은 대부분 고령에서 발생하며 초기에는 해당 관절을 움직일 때만 통증이 나타났다가 심해지면 움직임 여부와 관계없이 관절 주위에 압통을 느끼게 된다.

골관절염은 한번 발생하면 치료해도 정상 관절로 복구되기 어렵고, 치료 후 다양한 합병증이 나타날 수 있으므로 세심한 진료와 관리가 무엇보다 중요하다.

김병혁 보라매병원 방사선종양학과 교수팀은 골관절염 환자 연골 및 활막세포를 분리·배양한 뒤 0~2Gy 범위의 저선량 방사선을 투입해 세포에서 일어나는 변화를 관찰했다.
골관절염이 유도된 마우스 모델에게 각각 0Gy(대조군), 0.5Gy, 1Gy 범위의 저선량 방사선 치료를 시행해 증상 개선 효과도 비교 분석했다.

그 결과, 저선량 방사선 요법이 세포 내 염증 유발 인자 발현을 줄여 골관절염 진행 억제에 유의한 효과가 있는 것을 확인했다.

저선량 방사선이 투입된 연골 및 활막세포는 세포 내 미토콘드리아 기능 조절이 유도돼 연골 퇴행을 유발하는 연골 기질 분해 효소인 MMP13, POSTN 및 ADAMTS5 등 발현이 유의하게 감소됐다.

반면 연골 형성에 관여하는 것으로 알려진 2형 콜라겐(COL2) 단백질 발현은 증가했다. 또한 저선량 방사선 요법으로 치료를 받은 마우스는 그렇지 않은 대조군보다 표층부 결손과 연골 기질 손실 및 연골 균열 정도가 상대적으로 줄었다.

골관절 손상 정도를 나타내는 OARSI(국제 골관절염 연구) 점수는 대조군(0Gy)보다 저선량 방사선 치료군(0.5Gy, 1Gy)에서 각각 0.9점, 1.9점 낮은 결과를 보여 골관절염 억제에 유의한 효과가 있었다.

김병혁 교수는 “이번 전임상 연구를 통해 저선량 방사선 요법이 골관절염 병변에 항염 효과를 나타내 병 진행을 억제하는 효과가 있다는 사실을 확인했다”며 “향후 이에 대한 후속적인 연구가 이뤄지면 골관절염을 포함한 퇴행성 또는 염증성 질환에 대한 추가적인 치료 옵션으로 고려될 수 있을 것”이라고 했다.

<권대익 의학전문 기자>