이원융 원광대학교 한의과대학 이원융 교수팀이 한약의 복합 성분과 작용 기전을 네트워크 분석을 통해 체계적으로 규명하고, 세포·동물 모델에서 치료 효과를 확인했다.
과학기술정보통신부 한국연구재단 기초연구실지원사업 지원을 받아 수행된 이번 연구는 가천대, 동국대 한의과대학과 공동으로 진행됐으며, 연구 결과가 국제학술지 ‘Journal of Advanced Research’(IF:11.4)에 게재 확정되어 온라인 선공개됐다.
연구진은 한약의 작용이 복합 성분으로 다양한 인체 표적에 작용해 기전 규명이 어렵다는 점에 착안해 △TCMSP △BATMAN-TCM △TCM-Mesh △SymMap △HERB 등 주요 네트워크 약리학 데이터베이스(DB)를 활용·통합해 한약 성분과 표적 정보를 분석하고, DB마다 중복·누락·예측 정보의 품질이 달라 일관성이 떨어지는 문제를 확인했다.
또한, DB 간 통계지표를 근거로 어떤 DB 및 분석 조합이 가장 높은 신뢰도를 보이는지 비교·평가했으며, 한약-성분-표적 경로에 가중치를 부여하거나, 다계층 네트워크 분석기법을 적용해 기존보다 향상된 예측 정확도를 달성했다.
특히 최적화된 조건을 통해 한약 특정 성분들의 핵심 타깃과 작용기전을 예측한 뒤, 전립선암을 예시로 세포실험과 동물모델에서의 약리학적 효능을 확인했으며, 그 결과, 예측된 한약이 세포 생존 억제·세포사멸 유도·신호전달 조절 등을 통해 치료 효과를 발휘하는 것으로 나타났다.
연구진은 “이번 실험적 검증을 통해 한약 기전의 복잡성을 분석할 수 있는 최적화된 네트워크 약리학 분석 방식을 발굴했다”며 “특히 다계층 네트워크 접근과 가중된 패스카운트 기법을 통해 불필요한 오류를 줄이고, 핵심 기전을 규명할 수 있었다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 네트워크 약리학 예측 결과를 실제 실험으로 검증했다는 점에서 주목받았으며, 한약의 다중 타깃성·복합 기전을 세밀하게 분석할 수 있는 틀이 마련됨에 따라 향후 한약-합성의약품 상호작용 연구에도 크게 기여할 것으로 기대를 모으고 있다.
주저자인 이원융 교수는 “한의학을 주제로 한 연구로 우수한 국제학술지에 출판할 기회를 얻게 되어 매우 기쁘다”고 말했다.
