김양희 세종대 교수팀 "자가포식 작용으로 치매 원인 규명"

국내 연구진이 세포의 자가포식(Autophagy)을 통해 치매 원인을 제거할 수 있는 원리를 확인했다.

알츠하이머병(치매)과 같은 퇴행성 뇌질환의 원인이 되는 변형 독성 단백질을 인위적으로 처리하는 것이 아닌 세포내부에서 라이소좀(세포 내 소화기관)을 통해 처리하면 근본적인 치료가 가능할 것이란 분석이다.

김양희 세종대학교 교수팀은 알츠하이머병의 원인을 찾기 위한 논문을 통해 "라이소좀의 대표적 분해효소인 카텝신B(cathepsin B) 활성이 일산화질소(nitric oxide)에 의한 합성후 변형(post-translational modification) 조절을 통해 감소되며 이는 신경세포사를 유발할 수 있음을 증명했다"고 28일 밝혔다.

김 교수팀은 "또 알츠하이머병 환자와 마우스모델 뇌조직에서 카텝신B의 활성 감소를 확인해 알츠하이머병의 발병 원인을 규명했다"며 "카텝신B와 라이소좀 기능이 알츠하이머병 뇌에서 어떻게 조절되는지 밝힌 연구로, 알츠하이머병의 새로운 치료제 타깃을 제시하고 있다는 점에서 의미가 있다"고 강조했다.

카텝신B는 사용 과정에서 잘못된 폴딩이 발생한 독성 단백질을 분해하는 역할을 한다. 노화나 유전적으로 카텝신B의 기능이 떨어지면 독성 단백질을 분해하기 어려워져 알츠하이머와 같은 퇴행성 뇌질환으로 이어지게 된다.

이번 연구는 독성 단백질을 급격하게 제거하는 것이 아닌, 생리 시스템을 통해 꾸준히 제거되도록 하는 방식으로 알츠하이머병이 근본적으로 치료될 것이란 분석에서 진행됐다.

대표적인 퇴행성 뇌질환인 알츠하이머병은 우리나라에서만 85세 이상 고령인구의 약 40%가 경도 인지장애·치매를 겪고 있고, 매년 1,000억 원 이상의 연구비가 투입되고 있다.

하지만 알츠하이머병을 근본적으로 치료하는 의약품이나 시술은 아직 없다. 현재까지 시도된 방법은 환자의 뇌조직에서 찾게 된 베타아밀로이드를 제거하는 것이다.

지난해 미국 식품의약국(FDA)의 조건부 승인을 받은 바이오젠의 '아두헬름(성분명아두카누맙)'이 대표적이다. 하지만 효과에 대한 의문과 함께 환자 사망과 같은 부작용, 3,000만원에 달하는 1회 투여 비용 등에 대한 문제가 있다.

또 다른 치료 방법으로는 타우 단백질을 제거하는 시도다. 타우단백질은 알츠하이머병에서 베타아밀로이드 축적보다 늦게 시작되며 기억력 감퇴 증상 직전에 발생된다고 알려져 있다.

타우단백질도 아두헬름처럼 항체를 투여해 제거하려는 신약들이 개발되고 있지만, 항체 치료제들은 뇌혈관장벽을 통과해야 하는 근본적인 문제점들을 갖고 있으며 뇌부종이라는 치명적인 부작용이 있다.

김 교수팀의 연구는 일산화질소에 의한 단백질 기능 조절 분야의 대가인 미국 미국캘리포니아주립 샌디에이고대학(UCSD) 연구실과 공동으로 진행했다. 대부분 연구는 진큐어 연구원들과 세종대 신경생물학 연구실의 학생들이 수행했다. 미국 연구팀은 환자의 뇌 조직 분석을 맡았다.

연구 결과는 지난 24일 네이처의 자매지인 국제학술지 'Cell Death & Differentiation'에 게재됐다. 김 교수는 라이소좀 활성물질을 퇴행성 뇌질환의 치료제로 개발하기 위해 바이오 기업 '진큐어'(Zincure, 아연으로 치료한다)를 설립한 바 있다.

진큐어에는 넥슨 대표를 역임했던 정상원 대표이사가 합류해 스마일게이트인베스트먼트, 라구나인베스트먼트로부터시딩 투자를 유치했고, 아산병원, 한림대병원 연구팀과 협업을 통해 뇌질환 연구에 집중하고 있다.