임미희 KAIST 화학과 교수.[KAIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 알츠하이머병(치매)는 인구 고령화로 인해 전 세계적으로 빠르게 증가하고 있는 퇴행성 뇌질환이다. 하지만 아직까지 정확한 발병원인을 찾지 못했고 효과적인 치료제도 나오지 못한 상태다.

카이스트(KAIST)는 화학과 임미희(사진) 교수 연구팀이 한국기초과학지원연구원, 한국생명공학연구원과 함께 알츠하이머병 유발인자의 독성을 촉진하는 세포 내 단백질을 발굴했다고 20일 밝혔다.

알츠하이머병 환자들의 뇌에서 대표적으로 나타나는 병리적 현상은 노인성 반점 축적이다. 노인성 반점의 주된 구성분은 아밀로이드-베타 펩타이드로인 응집체로 세포 내 물질들과 결합해 세포 손상을 유발한다. 이들 응집체와 세포 사멸 간의 상관관계가 활발히 연구되고 있다. 하지만 아밀로이드-베타와 세포 사멸 유발 인자들 간의 직접적인 상호작용에 관해서는 아직 많은 부분이 밝혀진 바 없다.

최근 미국 FDA에서 승인한 알츠하이머병 신약은 노인성 반점을 나타내는 아밀로이드-베타 펩타이드의 응집체의 세포 손상을 주요 타깃으로 개발됐다. 하지만 부작용으로 인해 새로운 치료제 개발에 대한 수요가 높은 상황이다.

임미희 교수 연구팀은 알츠하이머병에서 과발현되며 원인 미상의 신경세포 사멸을 유발하는 ‘아밀로이드 전구체 C 말단 절단체’ 단백질이 아밀로이드-베타 및 금속-아밀로이드-베타 복합체와 결합해 응집을 촉진하고 독성 촉진제 역할을 한다는 사실을 입증했다.

아밀로이드 전구체 C 말단 절단체(APP-C31)가 알츠하이머 병리 인자들의 기능에 미치는 영향.[KAIST 제공]

이번 연구 결과는 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체 자체 또는 아밀로이드-베타과 결합한 복합체가 새로운 알츠하이머병의 새로운 바이오마커로 작용할 수 있고, 또한 그들이 새로운 신약개발 타깃이 될 수 있음을 제시하고 있다.

연구팀은 세포 내 단백질 미세주입 기술을 통해 세포 안에서 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체가 아밀로이드-베타 응집 촉진에 미치는 역할을 확인했다. 또 동물실험에서 뉴런 세포 및 설치류의 뇌에서 아밀로이드-베타와 관련된 세포 사멸, 뉴런 손상, 염증반응이 아밀로이드 전구체 C 말단 절단체에 의해 더욱 증가하는 현상을 최초로 확인했다.

임미희 교수는 “이번 연구 결과는 알츠하이머병에서 기존에 알려지지 않은 생체 내 아밀로이드-베타 응집 및 독성 촉진제 발굴에 큰 의의가 있다”며 “이를 통해 새로운 바이오마커 및 치료타깃을 제안하고 있다”고 밝혔다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘어드밴스드 사이언스’ 11월 10일 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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