동아대-미국 존스홉킨스대-서던캘리포니아대 연구진 공동 연구

루게릭병 환자의 ‘척수운동신경세포’와 ‘눈운동신경세포’ 병리기전 차이점 규명

척수운동신경세포 ‘아라키돈산’ 2.5배 높아, "약물 개발 및 새로운 치료법 기대"

한인 과학자들로 구성된 연구팀이 국제 공동연구를 통해 루게릭병(근위축성 측색경화증) 환자에서 나타나는 지질대사 이상과 이를 기반으로 하는 새로운 치료법을 발굴했다.

동아대학교(총장 이해우)는 의과대학 홍영빈(생화학교실 분자재생의학연구실) 교수가 포함된 연구팀이 최근 신경생물학 최고 권위지인 ‘네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience)’에 최근 논문을 게재했다고 19일 밝혔다.

이번 연구는 미국 존스홉킨스대(Johns Hopkins University) 이호재 박사를 비롯한 이갑상 교수 연구팀이 주도, 동아대 홍영빈 교수와 서던캘리포니아대(University of Southern California) 어형진 교수 등이 참여했다.

루게릭병은 전 세계적으로 매년 10만 명당 2명 정도 발생하는 대표적 희귀질환이다. 운동신경세포만 선택적으로 사멸해 결국 호흡근 마비로 수년 내 사망하게 되는 치명적인 질환이다. 전체 환자의 10% 정도는 가족력이 있는 유전성 질환이지만, 나머지 환자는 아직 정확한 원인이 밝혀지지 않았으며, 현재까지 유효한 치료제는 없다.

홍 교수 등 연구팀은 루게릭병 환자들이 운동신경세포 사멸로 대부분의 근육 움직임이 손상을 받는데 비해 눈동자 움직임은 비교적 정상적인 점에 착안, ‘척수운동신경세포’와 ‘눈운동신경세포’에서 나타나는 병리기전의 차이점을 규명하기 위한 연구를 진행했다.

연구팀은 우선 루게릭병 환자에서 유래한 유도만능줄기세포를 척수운동신경세포와 눈운동신경세포로 분화하고, 각 세포들의 유전체와 대사체 차이점을 분석했다. 특히 연구자들은 지질 대사체와 이에 관여하는 유전적 경로에서 확연한 차이가 발생하는 것에 주목했다.

연구팀은 “루게릭병 환자의 척수운동신경세포에서는 눈운동신경세포나 정상인의 운동신경세포에 비해 육류와 생선 등에 흔히 존재하는 ‘아라키돈산’이 2.5배 높아져 있는 것을 확인했다”며 “아라키돈산은 염증 반응에 관여한다고 알려져 있기 때문에 루게릭병 환자에서 아라키돈산이 증가한 것이 염증 반응을 촉진, 운동신경세포 사멸을 빨리 진행시키는 것으로 추론된다”고 밝혔다.

연구팀은 이어 아라키돈산을 조절할 경우 루게릭병 증세가 완화될 수 있는지도 검증했다.

그 결과, 아라키돈산 대사를 억제하는 카페인산을 처리할 경우 척수운동신경세포 사멸이 감소하고, 루게릭병 초파리모델에서도 카페인산이 이동속도와 수명을 증가시키는 것으로 밝혀졌다.

연구팀은 “특히 루게릭병 마우스모델에 카페인산을 지속적으로 투여할 경우 평균 20% 이상의 근육 퇴행을 개선했으며 수명을 10% 가량 늘리는 효과를 보였다”며 “앞으로 이를 응용한 약물 개발을 통해 새로운 치료법이 제시될 것으로 기대한다”고 설명했다.

연구팀은 이어 “아직 정확히 어느 정도의 루게릭병 환자에게서 이러한 현상이 나타나는지 섣불리 예측하기 어려우며 이를 이용한 치료법이 상용화되기 전까지는 환자들에게 적용하는 것은 조심스럽다”고 덧붙였다.

[출처 : 부산일보 http://www.busan.com/view/newsunicollvill/view.php?code=2021111911251901050 ]