킬레이션 요법(Chelation therapy)

 

 

chelating agents를 투여하여 신체에서 중금속을 제거하는 치료이며 가장 흔한 중독 금속은 납, 비소, 수은이다.

DMSA(dimercaptosuccinic acid), DMPS(2,3-dimercapto-1-propanesulfonic acid), ALA(alpha lipoic acid)가 자주 사용된다.

 

Chelating agents는 1차 세계 대전에서 사용된 독가스 때문에 등장했다. 처음 가장 널리 사용된 chelating agent는 비소에 근거한 독성 물질인 루이사이트(Lewisite; 미란성 독가스)의 해독제(antidote)로 유기 다이치올(organic dithiol) 화합물인 dimercaprol (BAL; British Anti-Lewisite)이다.

 

BAL의 Mercaptan기 중 유황 원자가 Lewisite의 비소와 강하게 결합하여 수용성 물질로 만들어 혈류로 진입, 신장과 간을 통해 제거된다. 그러나 BAL은 심한 부작용이 있다.

2차 대전 후 다수의 해군 병사가 납중독으로 고통을 받았다. 이때 EDTA가 납 중독 킬레이팅 제제로 사용되었다. EDTA는 BAL과 달리 합성 아미노산제제이며 mercaptan을 함유하지 않고 부작용도 BAL만큼 심하지 않다.

 

1960년대 BAL은 부작용이 훨씬 적은 dithiol인 DMSA로 변형되었다. DMSA는 BAL 및 EDTA를 신속하게 대체하여 오늘 날 미국에서는 납, 비소, 수은 중독의 표준 치료제로 사용되고 있다.

 

구 소련에서는 DMPS와 ALA를 소개하였다. DMPS는 또 다른 다이치올로 수은을 킬레이팅하는 물질이다. ALA는 신체에서 dithiol dihydrolipoic acid로 전환되어 수은과 비소를 킬레이팅하는 제제다. DMPS는 현재 미국 FDA에서 실험 중이며 ALA는 흔한 영양 보충제로 사용된다.

 

1970년대 이후에는 hemochromatosis 환자의 과량 철을 제거하기 위해 regular phlebotomy 대신에 철 킬레이션 요법이 사용되었다.

기타 다른 chelating agents도 발견되었지만 이들의 주요 기능은 모두 금속 이온과 몇 가지 화학 결합을 형성, 화학적 활성이 덜한 물질로 변화시킨다 그 결과 만들어진 복합체는 수용성이어서 혈류로 진입, 무해하게 배설되는 것이다.

 

Calcium-disodium EDTA 킬레이션은 미국 FDA에서 납중독 및 중금속 독성 치료제로 허가 되었다.

1998년, 통합 대체 의학을 보완하는 단제인 ACAM(American College for Advancement in Medicine)은 EDTA 킬레이션을 “수술 없이 동맥 경화증을 치료하여 혈류를 회복시키는 안전하고 효과적인 수단이 킬레이션이다고 광고한 바 있다. 그러나 U.S. Federal Trade Commission (FTC)에서는 EDTA 킬레이션 요법이 동맥 경화증 치료에 효과적이라는 사실을 증명하는 과학적 연구가 부족하다고 결론 지었다.

 

의학적 사용

Deferasirox는 thalassemia 환자에게 수혈로 인한 과량의 철을 제거하는 데 사용된다.

Chelation therapy는 급성 수은, 철(thalassemia), 비소, 납, 우라늄, 플루토늄, 기타 독성 금속 중독 치료에 사용된다. 킬레이터 종류나 독성 물질 타입에 따라 혈관, 근육, 경구로 투여한다.

 

 

성공적인 킬레이션 치료 증례는 1976년 핵 연구가, Harold McCluskey가 아메리시움(americium)에 중독되어 수년 간 diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA)로 치료하여 아메리시움 41 MBq (1.1 mCi)을 제거한 사실이다. 그는 11년 후 다른 원인에 의해 사망했다.

 

킬레이팅 제제는 서로 다른 금속에 서로 다른 친화력을 보인다. 흔히 사용되는 chelating agents는

 

 

1) Alpha lipoic acid (ALA)

2) Aminophenoxyethane-tetraacetic acid (BAPTA)

3) Deferasirox

4) Deferiprone

5) Deferoxamine

6) Diethylene triamine pentaacetic acid (DTPA)

7) Dimercaprol (BAL)

8) Dimercapto-propane sulfonate (DMPS)

9) Dimercaptosuccinic acid (DMSA)

10) Ethylenediamine tetraacetic acid (calcium disodium versante) (CaNa2-EDTA)

11) Ethylene glycol tetraacetic acid (EGTA)

12) D-penicillamine

 

2차 세계 대전 후 영국에서 비소, 납, 기타 금속을 제거하기 위해 킬레이션 요법을 사용했다. 신체에서 이들 금속이 제거되면 환자 상태는 현저히 개선된다.

치료는 경피 패치로 피부에 부착하기도 하고  2-3시간 동안 경 정맥 투여하기도 한다. 한번 치료에 모두 20-30회 정도 반복한다.

 

흔히 사용되는 킬레이팅 제제는 EDTA (ethylenediaminetetraacetic acid), DMPS (2,3-dimercaptopropanesulfonic acid), TTFD (thiamine tetrahydrofurfuryl disulfide),  DMSA (2,3-dimercaptosuccinic acid) 등이 있다. 이 가운데 Calcium-disodium EDTA와 DMSA가 납 제거 목적으로 FDA에서 허가되었다. 그러나 DMPS와 TTFD는 아직 공인되지 않았다.

이들 약물은 모두 신체 내 중금속과 결합하여 다른 물질과 결합을 방지하고 신체에서 배설된다. 킬레이팅 과정은 비타민 C및 E등 영양소를 제거하기도 한다. 따라서 제거된 영양소를 보충해야 한다.

 

 

대체 의학에서 용도(Use in alternative medicine)

대체 의학에서는 킬레이션 요법을 심장 질환, 자폐증 등 비 표준 치료 방식으로 이용한다. 또한 신장 기능 장애, calcific band keratopathy (눈 장애), 난소 암 치료를 시도하기도 한다. 현재에는 관상 동맥 질환 치료의 안정성 및 효율성에 대한 임상 실험이 진행 중이다.

 

 

- 심장병(Heart disease)에 대한 킬레이션 효과

몇 가지 가능한 기전이 제시되고 있지만 아무것도 과학적인 증거를 확보하지 못했다.

 

가) 동맥을 막고 있는 지방성 경화반(fatty plaque)에서 직접 칼슘을 걸러낸다

나) 침작된 칼슘을 제거하는 호르몬 분비를 자극한다.

다) 콜레스테롤을 저하시킨다

라) 혈관벽의 산화 스트레스를 감소시킨다

 

2003년부터 미국의 국립 보완대체 의학 센터에서는 킬레이션 요법을 평가하는 임상 실험을 시도했다. 2009년 환자 등록을 완료하고 2010년6월 경 최종 완료할 예정이었지만 2008년 9월26일 중단되었다. 그 이유는 불충분한 Informed consent등 윤리적 우려에 관한 문제점이 대두되었고 또한 이전의 Phase I 및 II 연구가 부족하고 그 결과도 확연한 이점을 보여주지 못했기 때문이었다.

 

- 자폐증(Autism)

수은 중독이 자폐 증상의 방아쇠를 당긴다는 추정에 근거하여 킬레이션 치료가 자폐증 치료에 널리 사용되었다. 일부 연구에 의하면 자폐증 소아의 2-8%가 수은 중독을 동반한다. 그러나 자폐증 치료에 대한 킬레이션 효과는 아직 과학적 근거가 없다.

 

부작용 및 안정성

중금속 독성 치료 프로토콜을 적용하면 부작용은 낮은 수준이다. 정맥 주사 부위 작열감이 많다. 열, 두통, 오심, 위장 장애, 구토, 골수 억제(혈구 수 감소), 혈압 감소, 저 칼슘혈증, 신장 독성 등이 거론되지만 매우 드물다.