더 가까워진 ‘치매 정복의 꿈’···국내 연구진, 알츠하이머병 일으키는 핵심 이유 찾았다

정원석 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 부연구단장. 과학기술정보통신부 제공

국내 연구진이 치매의 주된 원인인 알츠하이머병이 생기는 결정적인 이유를 찾아냈다. 기존 과학계에서 주목했던 뇌 속 독성 물질인 ‘아밀로이드 베타’보다 더 핵심이 되는 물질을 규명했다. 이번 분석은 향후 알츠하이머병 치료제의 개발 방향을 정할 지표가 될 것으로 보인다.

과학기술정보통신부에 따르면 정원석 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 부연구단장(카이스트 생명과학과 교수)이 이끄는 연구진은 ‘ERBB4’라는 몸속 물질이 알츠하이머병을 유발하고 진행시키는 핵심 원인이라는 점을 알아내 26일 발표했다. 연구 결과를 담은 논문은 국제학술지 ‘네이처’ 27일자에 실렸다.

ERBB4는 세포의 성장과 분화, 신경세포의 기능을 조절하는 생물체 내 단백질이다. 뇌가 신체를 통제하기 위해 송출하는 전기 신호의 속도를 늦추기 위한 ‘억제성 신경세포’에서만 활동한다. 전기신호 속도를 올리는 ‘흥분성 신경세포’에서는 활동하지 않는다. 생물은 억제성·흥분성 신경세포를 조절해 몸이 무기력에 빠지거나 반대로 발작하지 않도록 한다.

그런데 연구진은 생물 몸속의 어떤 문제로 인해 흥분성 신경세포에서 ERBB4의 기능이 돌연 발휘되는 경우가 있다는 점을 규명했다. 연구진은 알츠하이머병에 걸린 생쥐에게서 그런 현상을 찾아냈다.

연구진은 유전자 기술로 알츠하이머병 생쥐의 흥분성 신경세포에서 ERBB4를 인위적으로 제거해 봤다. 그랬더니 알츠하이머병이 치료된 것으로 볼 수 있는 현상이 관찰됐다. 뇌 속에서 염증반응이 사라졌다.

특히 ERBB4를 제거한 알츠하이머병 쥐에서는 뇌 속 독성 물질인 ‘아밀로이드 베타’가 만드는 찌꺼기인 ‘아밀로이드 플라크’의 수량이 절반 이상 줄어드는 현상이 관찰됐다.

지난 십수년동안 과학계에서는 아밀로이드 베타를 알츠하이머병의 주된 원인으로 봤다. 최근 이를 제거하는 치료 기술도 개발했지만, 효과가 좋지 않았다. 그 이유가 아밀로이드 베타보다 상위 체계에서 작동하는 ERBB4 때문일 가능성이 크다는 점이 연구진 분석으로 증명된 것이다.

연구진은 알츠하이머 환자 446명의 뇌 조직 분석 데이터도 들여다봤다. 그러자 흥분성 신경세포 내 ERBB4 발현이 증가해 있었다는 점을 확인했다. ERBB4로 인한 문제가 사람에게서도 일어난다는 점을 확인한 것이다. ERBB4가 많이 발현할수록 인지기능 저하가 심각해지는 것으로 나타났다.

이번 연구는 향후 알츠하이머병 치료제 개발의 초점을 아밀로이드 베타에서 ERBB4로 전환해야 한다는 점을 시사한다. 정 부단장은 “흥분성 신경세포에서 ERBB4 활동 수위를 낮추는 방향으로 치료제를 개발할 수 있을 것으로 보인다”고 설명했다.