환자혈액 및 유도만능줄기세포 유래 신경세포를 이용해 알츠하이머병과 연관된 스핑고지질 효소인 ASM(acid sphingomyelinase)이 국내 연구진에 의해 발견됐다. 이에 따라 향후 알츠하이머병 진단·치료·예방을 위한 약물 개발의 새로운 표적이 될 전망이다.
29일 미래창조과학부에 따르면 경북대 배재성 교수(의학전문대학원)와 진희경 교수(수의대)가 주도한 이번 연구에서 연구진은 알츠하이머병과 연관된 스핑고지질(세포막을 구성하는 지질 중 하나로 세포활성을 조절하는 데 중요 역할을 함) 효소 ASM이 알츠하이머병의 진행과 관계된 인자임을 새로 규명해 알츠하이머병을 위한 효소기반 치료법 개발의 초석을 마련했다.
ASM은 스핑고지질 대사효소 중 하나로 스핑고마이엘린(sphingomyelin)을 세라마이드(ceramide)로 전환한다. ASM은 뇌조직에 풍부하게 존재한다고 알려졌다.
알츠하이머병은 치매의 가장 큰 원인이 되는 병으로 현재까지 정확한 발병 원인이나 치료법에 대한 연구는 미약한 상태다.
연구팀은 정상인에 비해 알츠하이머 환자의 혈액에서 ASM 효소가 증가한 것을 발견했다. 증가한 ASM을 억제하니 세포 내 이물제거과정(자가포식작용)이 향상돼 독성 아밀로이드 축적이 줄고 기억력이 좋아지는 것을 관찰했다.
이처럼 알츠하이머병에서 비정상적인 세포 내 이물제거과정 현상이 일어난다는 것은 전에도 보고가 됐지만 그 원인을 명확히 밝히지 못했었다.
연구팀은 이번 연구를 통해 활성화된 ASM 효소가 그 비정상 현상을 일으킨다는 사실을 확인했다.
이와 함께 알츠하이머 환자의 섬유아세포를 이용해 유도만능줄기세포(iPSC) 유래 신경세포 제작에 성공, 환자 신경세포를 재구현함으로써 정상인의 신경세포에 비해 ASM 효소 활성이 증가되어 있는 현상을 확인하였고, ASM 효소의 활성 조절이 신경세포 손상을 억제한다는 사실을 밝혀냈다.
이번 연구는 알츠하이머병에서 자가포식작용 및 스핑고지질 대사 기전을 명확하게 규명했으며, 스핑고지질 효소를 조절해 알츠하이머병을 위한 효소기반 치료법 개발의 초석을 마련한데 의의가 있다는 게 연구진의 설명이다.
배재성 교수는 "이번 연구는 알츠하이머병의 새로운 병인을 찾고 특히, 유도만능줄기세포 유래 환자신경세포에서 기전 검증을 수행함으로써 향후 임상 적용 가능한 알츠하이머병의 치료법 개발을 위한 새로운 타깃(표적)을 제시했다"고 밝혔다.
한편 이번 연구는 미래부의 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 의학 분야 국제 저명학술지인 저널 오브 익스페리먼털 메디신 21일자 온라인판에 실렸다.
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