DGIST 뇌·인지과학전공 이성배 교수 연구팀은 퇴행성 뇌질환 발병에 기여하는 새로운 잠재 독성 인자로 '핵인자 카파비(NF-κB)'를 발굴하고 이를 통한 신경병리 기전을 규명했습니다. 이번 연구를 통해 마땅한 치료제가 없던 다양한 퇴행성 뇌질환들을 효과적으로 치료할 새로운 약물 개발의 가능성을 제시할 것으로 기대됩니다. 본 연구는 <Journal of Cell Biology)>에 게재됐습니다.
- 핵인자 카파비(NF-κB)
DNA의 전사 과정, 사이토카인의 생성과 세포의 생존에 관여하는 단백질 복합체입니다. 거의 모든 동물 세포 종류에서 발견되며 다양한 자극에 대한 세포 반응, 예를 들어 스트레스, 사이토카인, 자유 라디칼, 중금속, 자외선 노출, 산화된 지방질, 박테리아 및 바이러스 항원 등에 대한 반응에 관여합니다.
새로운 퇴행성 뇌질환 치료제 가능성 열리나
고령화 사회로 접어들며 퇴행성 뇌질환 환자 수는 증가하지만, 관련 치료제 개발은 난항을 겪고 있습니다. 특히 퇴행성 뇌질환은 주로 특정 인자들이 신경세포 내에서 활성을 잃으며 발생하는 것으로 보고돼 왔습니다. 하지만 신경 세포 내 활성을 잃은 인자들에게 부작용 없이 선택적으로 활성화시키는 데 기술적 한계가 크기 때문에, 이는 퇴행성 뇌질환 치료제 개발의 어려움으로 이어지고 있는 상황입니다.
이성배 교수 연구팀은 헌팅턴병처럼 신경퇴행성 질환인 폴리글루타민 뇌질환과 근위축성 측삭경화증(루게릭병)의 병리기전에 대한 연구를 진행했습니다. 그 결과, 평소 활성이 억제돼 있던 핵인자 카파비가 뇌질환 초기에 비정상적으로 과활성화되며 신경독성을 유발하고, 신경세포의 형태 변화나 사멸과 같은 심각한 신경병증을 일으킨다는 사실을 밝혀냈습니다.
이번 연구를 통해 이성배 교수 연구팀은 퇴행성 뇌질환에서 신경 세포의 병증과 그 사멸에 기여하는 잠재 독성 인자인 핵인자 카파비를 발굴하며 추가적인 잠재 독성 인자들도 존재할 수 있는 가능성을 제시했습니다. 특히 이번 연구는 특정 잠재 독성 인자의 활성 억제 약물 개발과 이를 활용한 표적 치료제 개발의 가능성을 열어, 기존과 전혀 다른 퇴행성 뇌질환 치료제의 가능성을 보여줬습니다.
DGIST 뇌·인지과학전공 이성배 교수는 "이번 연구는 강한 신경 독성을 가졌기에 평소에는 억제돼 있던 잠재 독성 인자가 질병상황에서 갑자기 비정상적인 활성화로 독성을 지니면서 퇴행성 뇌질환을 일으킬 수 있단 것을 실험으로 증명한 것이 핵심"이라며 "핵인자 카파비 인자 외에도 퇴행성 뇌질환을 일으키는 다른 잠재 독성 인자를 찾는 후속 연구와 궁극적으로 독성 인자들의 활성을 선택적으로 감소시켜 병 완화에 효과적인 치료제를 개발하는 연구를 계속 진행하려 한다"고 말했습니다.
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