국내 연구진이 알츠하이머 치매의 기억력 감퇴가 뇌 속 반응성 별세포의 요소회로 때문이라는 것을 밝혀냈다. 이를 표적으로 새로운 치매 치료제 개발을 기대할 수 있게 됐다.
기초과학연구원(IBS)은 이창준 인지 및 사회성 연구단장과 주연하 연구원팀이 류훈 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 단장팀과 함께 별세포 내 요소회로 존재를 확인하고 활성화된 요소회로가 치매를 촉진함을 규명했다고 22일 밝혔다.
별세포는 뇌세포 절반 이상을 구성하는 별 모양 비신경세포다. 알츠하이머, 염증 등 주변 환경 영향을 받으면 '반응성 별세포'가 되는데 이것이 주변 신경세포에 악영향을 끼친다. 연구진은 지난 연구에서 반응성 별세포가 모노아민 산화효소(MAO-B)를 발현, 독성을 가진 '푸트레신'으로부터 억제성 신경전달물질인 가바(GABA)를 생성해 기억력 감퇴를 일으킨다고 보고한 바 있다.
이번 연구에서는 요소회로가 뇌 속 별세포에도 존재한다는 것을 밝혔다. 요소회로는 주로 간에서 암모니아를 해독해 요소(소변 주성분)를 생성한다. 또 반응성 별세포에서 요소회로가 활성화돼 푸트레신 및 가바 생성을 유도, 치매를 유발함을 확인했다.
요소회로를 이루는 효소(OTC, ARG1, ODC1)는 실제 알츠하이머 환자에게서도 발견되는데, 별세포 내 ODC1을 억제하면 푸트레신과 가바가 감소했다. 연구진은 이를 알츠하이머 모델 생쥐에서 확인했다. 이때 기억력도 회복됐다. 요소회로 활성 억제가 치매를 호전시킴을 입증했다.
이는 지금까지 알려진 것과는 다른 발견이다. 지금까지는 아밀로이드 플라크 주성분인 '아밀로이드 베타'가 치매 주원인으로 여겨졌다. 그러나 이를 제거해도 치매가 지속돼 의구심을 자아냈다. 이번 성과는 별세포 요소회로 효소를 표적으로 두는 새로운 알츠하이머 치매 치료제 개발 가능성을 제시한다.
주연하 연구원은 “반응성 별세포의 요소회로 조절로 의한 새로운 알츠하이머 병리기전을 제시하였다”고 밝혔다. 류훈 단장은 “각종 뇌 질환에서의 반응성 별세포 역할에 초점을 맞추는 계기가 될 것”이라고 전했다.
이창준 단장은 “새로운 억제제 선도물질로서 요소회로 효소 ODC1의 가능성을 확인했다”며 “전임상 시험을 통해 ODC1 효능과 독성 등을 확인하고 신규 알츠하이머 치매 치료제 개발에 착수할 계획”이라고 밝혔다.
한편 이번 연구는 논문 1 저자인 주연하 연구원이 이 단장의 지도아래 과학기술연합대학원대학교(UST) 학위과정 중 수행한 연구성과다.
김영준기자 kyj85@etnews.com
