국내 연구진, 알츠하이머병의 병인과 작동기제 밝혀내

[이데일리 이승현 기자] 알츠하이머병은 치매를 일으키는 가장 대표적인 퇴행성 뇌질환이지만 정확한 발병원인이나 치료법은 아직 발견되지 않았다. 국내 연구진이 알츠하이머병의 발병 및 진행과 관련된 효소와 그 작동기제를 규명해 새로운 효소기반 치료법 개발의 기틀을 마련했다.

배재성 경북대 교수(교신저자)

미래창조과학부는 경북대 배재성 교수와 진희경 교수 연구팀이 환자혈액과 유도만능줄기세포(iPSC)에서 유래한 신경세포를 이용해 뇌 속에 풍부한 스핑고지질 효소인 ASM(acid sphingomyelinase)이 알츠하이머병의 진행유발 인자인 점을 규명해냈다고 27일 밝혔다.

진희경 경북대 교수(제 1저자)

연구팀은 정상인에 비해 알츠하이머 환자의 혈액에서 ASM 효소가 증가한 점에 착안해 이 효소의 활성을 억제하니 세포 내 이물질 제거과정인 자가포식 작용이 향상돼 아밀로이드 단백질의 축적이 줄어든 것을 확인했다. 알츠하이머병은 베타 아밀로이드 단백질과 같은 이물질의 비정상적인 축적에 의해 신경세포 손상과 인지력 장애 등을 야기한다.

실험 결과 알츠하이머병에 걸린 생쥐와 ASM 효소 활성이 감소된 생쥐를 교배해 태어난 생쥐의 경우 뇌조직 내 베타 아밀로이드 단백질 침착이 감소된 점을 확인했다.

알츠하이머병에서 비정상적인 자가포식 작용현상의 원인은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 이 비정상 현상의 원인이 AMS 효소의 활성화인 것을 확인한 것이다.

연구팀은 또한 iPSC를 통해 알츠하이머 환자의 손상된 신경세포를 재구현해 관찰한 결과 정상인의 신경세포에 비해 ASM 효소 활성이 늘어난 점도 확인했다. 연구팀은 이로써 ASM 효소 활성을 조절하면 신경세포 손상을 억제할 수 있는 사실도 밝혀냈다.

배 교수는 “이번 연구는 알츠하이머병의 새로운 병인을 찾고 특히 iPSC 유래 환자신경세포에서 기전검증을 수행해 앞으로 임상적용이 가능한 알츠하이머병의 치료법 개발을 위한 새로운 표적을 제시했다”고 연구의의를 평가했다. 실용화를 위해서는 ASM 활성의 직접적인 억제제 개발이 뒤따라야 한다

이번 연구는 미래부의 ‘바이오·의료기술개발 사업’ 지원으로 수행됐다. 연구결과는 의학분야 국제 학술지인 ‘저널 오브 익스페리멘털 메디신’(Journal of Experimental Medicine) 온라인판에 지난 21일자로 게재됐다.

ASM 효소 조절을 통한 알츠하이머병 치료방법 모식도. 미래창조과학부 제공