[헬쓰in논문] 건강보험심사평가원의 치매 진료현황 분석에 따르면 우리나라의 치매환자 증가율은 연평균 16%로 65세 이상 노인 10명 중 1명이 치매를 앓고 있다.
또한 60세 미만에서도 환자 수가 꾸준히 늘고 있어 치매 예방과 치료에 대한 대책 마련이 시급한 상황이다. 이런 가운데 국내 연구진이 새로운 형태의 치매 원인 제거 원리를 찾아내 치매 치료에 대한 새로운 기대를 갖게 하고 있다.
한국과학기술연구원(KIST)은 27일, 뇌과학연구소 류훈 박사팀과 한국생명공학연구원(KRIBB) 질환표적구조연구센터 유권 박사팀, 이화여자대학교 송은주 교수팀으로 구성된 공동연구팀이 치매의 유력한 발생인자로 지목되고 있는 ‘타우단백질’을 자가포식으로 분해하는 원리를 발견했다고 밝혔다.
자가포식(Autophagy)이란 세포 고유의 재활용 시스템으로, 세포가 스스로 불필요한 세포의 구성성분과 세포소기관, 단백질 등을 자가 분해해 에너지원으로 재생산하는 현상을 말한다.
기존의 연구들은 대부분 단백질 분해효소인 프로테아좀을 이용해 타우단백질 제거를 유도하고 있지만 아직까지 뚜렷한 성과를 거두지 못하고 있다. 따라서 자가포식을 이용한 타우단백질 분해 원리의 규명이 기존의 치매 치료 전략에도 큰 변화를 불러일으키게 될 것으로 전망된다.
프로테아좀이란 세포내에 존재하는 단백질들을 분해하는 커다란 단백질 복합체를 말한다. 프로테아좀은 세포질 및 핵에 주로 존재하며, 세포내의 손상되거나 불필요한 단백질들을 제거함으로써 세포의 항상성을 유지하는 역할을 수행한다.
이번 연구 성과를 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 ‘Nature Communications’(IF=12.121) 최신호에 게재됐다
논문명은 'UBE4B, a microRNA-9 target gene, promotes autophagy-mediated Tau degradation'이며, KIST 류훈 박사와 KRIBB 유권 박사, 이화여대 송은주 교수가 공동교신저자로, KRIBB Manivannan Subramanian 박사후연구원과 KIST 현승재 박사후연구원이 공동제1저자로 참여했다,
공동연구팀의 류훈 박사는 “타우단백질 분자가 자가포식작용(오토파지)에 의해 분해되는 과정을 규명해 치매 병리현상 예방과 개선의 새로운 길을 확인했다는 데 큰 의미가 있다”고 말했다.
이어, 공동연구팀의 유권 박사는 “초파리 치매 모델에서 발견한 새로운 타우단백질 분해 기전이 마우스 치매 모델에서도 확인된 연구로 새로운 치매 대응 전략을 제시하게 될 것”이라고 말했다.
그간 뇌신경세포 속 타우단백질의 비정상적인 응집은 치매의 주요 발생 원인으로 거론되어왔다. 타우단백질이 잘못 엉키면서 신경세포를 파괴해 인지 기능과 기억력 상실을 일으키는 것으로 알려져 있다.
하지만 타우단백질이 신경세포에서 응집되고 분해되는 정확한 과정에 대해서는 현재까지 밝혀진 바가 없었다.
공동연구팀은 치매 초파리와 마우스 모델 실험에서 mRNA 유전자를 조작해 UBE4B 단백질의 발현을 증가시키면 타우단백질의 비정상적인 응집이 감소하며 치매 실험동물의 행동이 향상되는 현상을 확인했다. UBE4B의 증가가 타우단백질의 분해를 촉진하고 있음을 발견한 것이다.
이를 통해 연구진은 좀처럼 설명하기 어려웠던 세포의 타우단백질 분해 메커니즘에 대해 보다 상세한 지식을 얻게 됐다. 기존에 알려져 있던 프로테아좀보다 자가포식 작용이 타우단백질 제거에 더 효과적이란 사실이다.
연구진은 자가포식을 유도하는 UBE4B를 타깃으로 치매 진단과 치료제 개발 가능성이 높아짐에 따라 새로운 타우단백질 분해 조절 인자에 대해 특허 출원을 진행 중이다.
이번 연구는 과학기술정보통신부(장관 임혜숙)의 지원을 받아 KIST 주요사업으로 수행되었다,
