초기 치매 치료제 개발 단서 찾았다

한국뇌연구원이 최영식 뇌발달질환연구그룹 책임연구원 연구진이

초기 치매 환자의 신경세포 시냅스 손상 원인을 규명했다고 12일 밝혔다.

알츠하이머 치매는 아밀로이드 베타 단백질이 세포 외부에 쌓여 만들어지는

‘아밀로이드 플라크’ 때문에 뇌의 신경세포가 죽어 발병하는 것으로 알려져 있다.

그러나 아밀로이드 플라크가 늘어나기 전 초기 치매 환자에서 신경세포의 시냅스가 먼저 손상되는 원인은 아직 밝혀지지 않았다.

따라서 연구진은 아밀로이드 베타 단백질이 뇌인지 손상을 일으키기 전 단계에서

기억을 저장하는 뇌 부위인 해마의 신경세포에서 어떤 분자 기전을 통해 시냅스 손상이 일어나는지 연구했다.

신경세포에는 다른 신경세포로 신호를 전달하는 긴 축삭돌기가 뻗어 있으며,

시냅스 손상은 이 축삭돌기에서 특이적으로 일어나며, 주로 엔도좀-리소좀 경로(endo-lysosomal pathway)가

고장 나 세포 바깥으로 내보내야 하는 독성 단백질을 제거하지 못해 일어나는 것으로 알려져 있다.

연구진은 국내 연구 장비 회사인 얼라인드 제네틱스와 공동으로 개발한 3차원 뇌 투명화 기술과 고도화된

시냅스 단백체 분석 기술을 이용해 시냅스 손상 과정을 관찰했다.

그 결과 신경세포에서 분비해야 하는 소포체가 바깥으로 나가지 못하고 축삭돌기 안에 쌓여 시냅스 손상이 일어나는 것을 확인했다.

또 단일세포 전사체 분석과 같은 기술을 이용해 일차 섬모에 문제가 생긴 신경세포가

일차 섬모는 신경세포의 바깥으로 돋아나 세포의 외부 신호를 해석하는 역할을 하는 소기관이다.

즉 단일 세포 수준에서 어떤 신경세포가 알츠하이머 치매에 취약한가에 대해 신경세포의 선택적인 손상 기전을 제시한 것이다.

최영식 책임연구원은 “이번 연구는 치매 발병 초기에 뇌 신경세포의 시냅스 손상이 먼저

일어나는 기전을 밝힌 점에 의의가 있다”며 “아밀로이드 베타 단백질에 의한 신경세포 축삭돌기 손상을 이해하기

위해 뇌 오가노이드 모델과 타우 섬유화 모델 등을 접목한 다양한 연구를 진행하고 있으며,

이를 통해 뇌인지 장애를 억제하거나 지연하는 치료제 개발에 도움을 줄 것”이라고 전했다.

이어 “최근 이전보다 개선된 치매 치료제 등이 나와 효과를 보이고 있으며 시냅스 손상을

억제하는 약물 개발로 보다 더 효과적인 치료 약물을 개발할 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 연구는 국제학술지 ‘신경병리학회보(Acta Neuropathologica Communications)’에 지난달 4일 게재됐다.