우리 연구진이 국제 공동 연구를 통해 치매 환자의 뇌 속 '청소 세포'를 깨워 기능을 활성화하는 물질을 찾아냈다. 찾아낸 물질로 치매에 걸린 쥐의 뇌 속 유해 단백질 감소와 기억 능력 회복까지 확인, 신약 개발 가능성을 제시했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 기관 소속 류훈 뇌질환연구단 책임연구원, 이현범 생체분자인식연구센터 책임연구원팀이 이정희 미국 보스턴대 의대 교수팀과 함께 뇌 면역세포인 미세아교세포의 노폐물 제거 능력을 높여 치매 원인 단백질을 청소하는 새로운 경로를 규명했다고 15일 밝혔다.
이들은 뇌 속 대사물질 '퀴놀린산'에 주목했다. 고농도 퀴놀린산은 신경세포를 손상시키는데, 저농도에서는 미세아교세포 청소 능력을 높이는 것을 연구팀이 세계 최초로 확인했다.
퀴놀린산 소량이 미세아교세포를 자극하면 인지질(세포막을 구성하는 지방 성분)을 만드는 경로 핵심 효소가 활성화된다. 새로 만들어진 인지질은 노폐물 제거 자가포식 과정에 관여하는 단백질(GABARAP)과 결합해 면역세포의 뇌 속 독성 단백질 포획·분해를 돕는다. 적은 양의 유해 물질이 오히려 생체의 방어 능력을 높이는 '호르메시스' 효과다. 연구팀은 이 새로운 청소 경로를 'GAP(GABARAP-Assoicated Phagocytosis)'라고 이름 붙였다.
실제 알츠하이머 치매 쥐 모델 뇌에 저농도 퀴놀린산을 국소 투여한 결과, 수일 만에 해마의 아밀로이드 베타 플라크가 유의미하게 감소했다. 손상됐던 신경세포 연결도 회복됐으며, 단기·장기 기억 능력도 정상 마우스 수준으로 개선됐다.
이번 연구는 퀴놀린산이 작동시키는 뇌 '청소 시스템'만 선택적으로 활성화하는 새로운 치매 치료 전략으로 이어질 수 있다. 파킨슨병·헌팅턴병 등 독성 단백질이 쌓이는 다른 퇴행성 뇌질환 치료에도 적용될 가능성이 있다. 뇌의 자체 회복·청소 능력에 주목해 퇴행성 뇌질환 치료의 새로운 패러다임을 제시한 연구다.
류훈 책임은 “뇌 면역세포의 대사와 청소 기능을 활용한 새로운 치매 치료 전략을 제시했다는 데 의미가 있다”고 밝혔고, 이현범 책임은 “앞으로 미세아교세포의 청소 시스템을 선택적으로 활성화하는 치료 후보물질을 발굴하고, 제약·바이오 기업과 협력해 전임상 검증과 기술이전을 추진할 계획”이라고 말했다.
이번 연구성과는 국제 학술지 '신호 전달 및 표적 치료(Signal Transduction and Targeted Therapy)' 최신호에 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
