알츠하이머 환자 뇌 신경 보호막… 약물로 다시 만드는 방법 찾았다

유전자 ‘APOE4’ 작용 경로 밝혀 억제 약물 투여하니 보호막 형성 생쥐 실험 확인… 신약 개발 기대 APOE4 변이가 있는 희소돌기아교세포(왼쪽 사진)에는 지질 방울(노란색)이 축적돼 있다. GSK3b 억제 처리를 거치면(오른쪽 사진) 지질 방울이 사라진다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 피카워학습·기억연구소 제공 알츠하이머병을 일으키는 유전적 위험 인자가 뇌 신경세포를 감싸는 지방질 덮개의 형성을 방해하는 분자 경로가 규명됐다. 덮개 형성 방해 과정에 관여하는 단백질을 억제하면 덮개가 다시 정상화된다는 점이 입증돼 알츠하이머병 치료제 개발에 중요한 단서가 될 것으로 기대된다. 리후이 차이 미국 매사추세츠공대(MIT) 피카워학습·기억연구소 교수 연구팀은 알츠하이머병의 최대 유전적 위험 인자인 ‘APOE4 유전자 변이’가 뇌 신경세포를 감싸는 지방질 덮개를 망가뜨리는 분자 경로를 밝히고 연구 결과를 15일(현지 시간) 국제학술지 ‘셀 스템 셀’에 발표했다. 뇌 속 신경세포는 전기 신호를 주고받으며 정보를 전달한다. 신경세포에서 뻗어 나온 긴 돌기인 ‘축삭’ 겉면은 전기 신호가 새어 나가지 않도록 전선 피복 역할을 하는 ‘미엘린’이라는 지방질 덮개에 감싸여 있다. 뇌 속 희소돌기아교세포가 지방을 원료 삼아 미엘린을 만든다. 미엘린이 축삭을 잘 감싸면 신경세포의 신호가 빠르고 정확하게 전달된다. 반면 APOE4 유전자 변이가 있으면 미엘린이 제대로 형성되지 않는다는 사실이 그동안 관찰됐다. 미엘린이 제대로 형성되지 않으면 신경세포의 신호 전달이 느려지거나 오작동을 하게 된다. 연구팀은 크리스퍼 유전자 가위 기술을 이용해 APOE4 유전자 변이가 있는 희소돌기아교세포 배양체에서 단백질 유전자를 하나씩 차례로 차단시키며 미엘린이 형성되지 않도록 만드는 핵심 스위치 찾기에 나섰다. 그 결과 희소돌기아교세포에서 ‘Wnt 신호전달 경로’가 억제되면 미엘린 형성이 방해받는다는 점이 확인됐다. Wnt 신호전달 경로는 세포의 증식, 분화, 이동, 재생 등을 조절하는 필수 신호 체계다. Wnt 신호전달 경로가 차단되면 희소돌기아교세포는 미엘린을 만드는 데 지방을 활용하지 못하게 된다. 그 결과 희소돌기아교세포 내부에 불필요한 지질 방울이 쌓였다. 연구팀은 APOE4 유전자 변이가 있으면 Wnt 신호를 촉진하는 단백질인 ‘베타-카테닌’은 감소하고 Wnt 신호를 억제하는 단백질인 ‘GSK3b’는 과발현된다는 점도 확인했다. 뇌 오가노...