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C-펩타이드

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목차

1. 개요

C-펩타이드는 인슐린의 A사슬과 B사슬 사이의 연결 고리 역할을 하는 펩타이드로, 1967년 프로인슐린 발견과 함께 처음 알려졌다. C-펩타이드는 인슐린의 조립과 폴딩을 돕고, 췌장에서 인슐린과 함께 분비되며, 생체 내에서 다양한 세포에 영향을 미치는 생리 활성 펩타이드로 작용한다. C-펩타이드 검사는 당뇨병의 유형을 감별하고, 인슐린 분비 능력을 평가하는 데 사용되며, 저혈당증의 원인을 파악하는 데도 활용된다. 또한, C-펩타이드의 치료적 활용 가능성이 연구되었으나, 현재 상용화된 치료제는 없다.

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C-펩타이드 - [화학 물질]에 관한 문서
개요
영어 명칭C-peptide, connecting peptide
한국어 명칭C-펩타이드, 연결 펩타이드
상세 정보
CAS 등록번호59112-80-0
UNIIO2J76Y002M
메쉬 명칭C-Peptide
펍켐16132309
켐스파이더 ID17288968
스마일즈CC(C)CC(C(=O)NC(C)C(=O)NC(CC(C)C)C(=O)NC(CCC(=O)O)C(=O)NCC(=O)NCC(=O)NCC(=O)NC(CCC(=O)N)C(=O)O)NC(=O)CNC(=O)C(CCC(=O)N)NC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)CNC(=O)CNC(=O)C(C)NC(=O)CNC(=O)C1CCCN1C(=O)CNC(=O)CNC(=O)CNC(=O)C(CC(C)C)NC(=O)C(CCC(=O)O)NC(=O)CNC(=O)C(CCC(=O)N)NC(=O)CNC(=O)C(C(C)C)NC(=O)C(CCC(=O)N)NC(=O)CNC(=O)C(CC(=O)O)NC(=O)C(CCC(=O)O)NC(=O)CNC(=O)C(CCC(=O)O)N
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표준 인치 키XTUNIGNWBZZIPT-NTMYLOQBSA-N
화학 정보
분자식C129H211N35O48
몰 질량3020.29 g/mol
위험 정보

2. 역사

C-펩타이드는 1967년 프로인슐린의 발견과 함께 처음 기술되었다.[50][2][30] 1971년에는 소의 C-펩타이드가 분리되고 서열이 확인되었으며, 사람의 C-펩타이드 합성이 이루어졌다.[51][3] C-펩타이드는 인슐린의 A-사슬과 B-사슬 사이의 연결 고리 역할을 하며, 소포체 내에서 인슐린의 효율적인 조립, 폴딩, 처리를 돕는다. 췌장 베타 세포의 분비 과립에 저장된 C-펩타이드와 인슐린은 같은 양으로 문맥 순환계로 방출된다. 처음에는 C-펩타이드가 인슐린 분비의 표지자로서만 주목받았고, 1형 당뇨병과 2형 당뇨병의 병태 생리학적 이해를 증진하는 데 큰 가치가 있었다. 1972년에는 C-펩타이드 검사가 처음으로 임상에 도입되었다.[4] 21세기 초, C-펩타이드는 미세 혈관 혈류와 조직 건강에 영향을 미치는 생리 활성 펩타이드임이 밝혀졌다.[5]

3. 기능

C-펩타이드는 세포 표면에 결합하여 세포 내 신호 전달 경로를 활성화하고, 여러 전사인자의 활성을 조절하는 기능을 한다.[52]

3. 1. C-펩타이드의 세포 효과

C-펩타이드는 신경세포, 내피세포, 섬유아세포, 세뇨관 세포 등 다양한 세포 표면에 나노몰 농도로 결합하며, GPCR와 결합하는 것으로 추정된다. 수용체 결합을 통해 MAPK, PLCγ, PKC 등 Ca2+ 의존성 세포내 신호 전달 경로를 활성화하여 eNOS, 나트륨-칼륨 ATP가수분해효소 (Na+/K+ATPase) 등 여러 전사인자의 활성을 상향 조절한다.[52] 제1형 당뇨병 환자는 이러한 효소들의 활성이 감소하며, 이는 말초신경병증, 자율신경병증 등 제1형 당뇨병의 장기적인 합병증 발생과 관련이 있는 것으로 알려져 있다.

3. 2. C-펩타이드와 당뇨병 합병증

C-펩타이드는 신경세포, 내피 세포, 섬유아세포, 세뇨관 세포 등 다양한 세포 표면에 나노몰 수준의 농도로 결합하며, GPCR에 결합하여 신호를 전달하는 것으로 알려져 있다. 이 신호는 MAPK, PLCγ, PKC 등 Ca2+ 의존성 세포내 신호 경로를 활성화시켜 여러 전사인자와 나트륨-칼륨 ATP가수분해효소(Na+K+ATPase), eNOS의 활성을 상향조절한다.[52] 이 효소들은 제1형 당뇨병 환자에서 활성이 감소하며, 이는 말초신경병증, 자율신경병증 등 제1형 당뇨병의 장기적인 합병증 발생을 시사할 수 있다고 알려져 있다.

제1형 당뇨병에 관한 생체내(in vivo) 동물 연구에서는 C-펩타이드 투여가 신경과 콩팥 기능을 상당히 개선할 수 있다고 결론 내렸다. 당뇨병으로 인한 신경병증의 초기 소견이 있는 동물들에서 C-펩타이드 치료는 말초신경 기능을 개선시키는데, 이는 신경 전도 속도의 증가, 신경의 나트륨-칼륨 펌프 활성의 증가, 신경 구조 변화의 상당한 개선을 근거로 한다.[53] 비슷하게 신경병증이 있으며 C-펩타이드가 결핍된 동물들에게 C-펩타이드를 투여하면 콩팥 기능과 구조를 개선하는데, 소변의 알부민 배설량을 줄이며 당뇨병으로 인해 혈관사이바탕질에 이차적으로 발생하는 사구체의 변화도 예방하거나 감소시킬 수 있다.[54][55][56][57] 또한 C-펩타이드는 항염증 효과가 있으며 평활근 세포의 복구를 돕는다고 보고되었다.[58][59] 2021년의 역학 연구에서는 C-펩타이드 농도와 심혈관계 질환 간에 U자 모양의 관계가 있다고 제안하였다.[60]

4. C-펩타이드 검사

C-펩타이드 검사는 제1형 당뇨병, 제2형 당뇨병, 단일유전자 당뇨병(MODY)을 감별진단하는 데 활용된다.[61] C-펩타이드는 인슐린과 같은 양으로 분비되므로, 환자의 내인성 인슐린 분비능을 평가하는 데 유용하다. 특히, 간에서 대사되지 않는 C-펩타이드의 특성상, 혈중 C-펩타이드 농도는 인슐린 농도보다 간문맥의 인슐린 분비량을 더 정확하게 반영한다.[62][63]

C-펩타이드 농도가 매우 낮으면 제1형 당뇨병과 인슐린 의존성을 확진할 수 있으며, 이는 혈당변동성, 고혈당증, 합병증 위험 증가와 관련된다.[64] 그러나 성인 잠복 자가면역 당뇨병(LADA)의 경우, C-펩타이드 농도가 제2형 당뇨병과 겹칠 수 있으므로 베타 세포 항체 검사가 더 유용할 수 있다.[18][19]

저혈당증의 감별 진단에도 C-펩타이드 검사가 활용된다. 인슐린종이나 설포닐우레아 유발 저혈당증에서는 C-펩타이드 농도가 억제되지 않지만, 인슐린 과다 투여 시에는 C-펩타이드 농도가 감소한다. 이러한 특성을 이용하여 인위적인 저혈당증(factitious hypoglycemia)을 감별할 수 있다.

다발성 내분비 종양 증후군(MEN 1)과 관련된 가스트리노마 진단에도 C-펩타이드 검사가 도움을 줄 수 있다. 또한, 다낭성 난소 증후군(PCOS) 여성의 인슐린 저항성 정도를 평가하는 데 활용될 수 있다.

최근에는 초고감도 C-펩타이드 검사가 개발되어, 오랜 기간 제1형 당뇨병을 앓은 환자에서도 잔존 C-펩타이드 유무를 확인할 수 있게 되었다.[20] 잔존 C-펩타이드의 존재는 미세혈관 합병증 및 심각한 저혈당증 발생 위험 감소와 관련이 있다.[21]

5. 치료제 개발 현황

C-펩타이드를 이용한 치료는 당뇨병성 신증에 대한 소규모 임상 시험에서 연구되었다.[22][23][42][43] Creative Peptides,[24][44] 엘리 릴리,[25][45] Cebix[26][46]는 C-펩타이드 제품에 대한 신약 개발 프로그램을 진행했었다. Cebix는 2014년 12월에 C-펩타이드와 위약 사이에 차이가 없음을 보여주는 2b상 임상 시험을 완료하고 해당 프로그램을 종료, 사업을 중단했다.[27][28][47][48]

참조

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[47] 뉴스 Cebix Shuts Down Following Mid-Stage Trial of C-Peptide Drug http://www.xconomy.c[...] 2015-02-23
[48] 뉴스 Cebix hangs it up after raising $50M for diabetes drug http://www.fiercebio[...] 2015-02-24
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