[이데일리 김새미 기자] 김종필 동국대학교 화학과 교수 연구팀이 뇌 속 신경줄기세포를 조절하는 방식으로 조증의 근본적 치료기술 개발의 단초를 찾았다.

김종필 동국대학교 화학과 교수 (사진=인공아체세포기반 재생치료 기술개발사업단)

김종필 교수 연구팀은 이 같은 연구 결과를 세계적인 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications (IF:16.6))에 게재했다고 12일 밝혔다.

연구진은 세계 최초로 양극성 장애를 갖는 조증 마우스와 실제 정신 질환 환자의 뇌 속에서 최상위 신경줄기세포(qNSCs)의 비정상적으로 활성화를 발견했다. 이 과정에서 분비되는 플레이트로핀(Pleiotrophin, 이하 Ptn)이라는 단백질이 뇌 신경세포에 영향을 줘 조증을 유발한다는 점을 밝혀냈다.

뿐만 아니라 이러한 특정 신경줄기세포에서 분비되는 Ptn 단백질의 비정상적 활성화를 억제하면 뇌에서 조증과 관련된 정신질환 증상이 효과적으로 제어됐다. 김 교수는 “이는 양극성장애에서 조증의 발병의 근본적인 기전을 증명해 보여주고 있다”며 “이를 통한 정신질환 조절의 새로운 패러다임을 제시했다”고 설명했다.

해당 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈에 지난 11일자로 발표되며 그 혁신성을 인정받았다. 이 연구에서 주목할 만한 점은 뇌 속에 비정상적 신경줄기세포의 활성을 조절하는 약물의 효과가 입증됐다는 것이다. 연구진이 조증 모델에서 ‘TAE684’를 투여한 결과, 양극성장애의 대표적인 증상인 과잉 행동과 충동성이 현저히 줄어들고 신경세포 간 시냅스 균형이 회복됨을 확인했다. 이는 기존의 약물과 달리 뇌 신경줄기세포와 신경세포 수준에서 조증의 근본적인 문제를 해결할 가능성을 시사하는 것이다.

김종필 교수 연구팀은 이번 연구 결과로 인해 정신질환 치료의 패러다임이 바뀔 것으로 기대하고 있다. 기존의 조증 치료는 주로 기분 안정제나 항정신병 약물을 사용해 신경전달물질의 불균형을 조절하는 방식이었다. 이러한 방법은 증상 완화에 초점이 맞춰져 있어 발병의 근본적인 원인을 해결하지 못하는 한계가 있었다. 특히 조증은 뇌의 특정 부위가 아닌 광범위한 신경 네트워크의 과활성과 관련돼 있다. 이 때문에 기존 치료법으로는 뇌 속에 많은 개별 신경세포의 비정상적인 활성의 전반적이며 영구적 조절이 어려웠다.

연구진은 “이번 연구가 주목받는 이유는 양극성 장애에 있어서 타깃이 될 수 있는 뇌 속의 비정상적 휴면기 신경줄기세포를 찾아내 질환 발병의 근원적 기전임을 증명했고 이를 타깃으로 한 정신질환 신(新) 세포 재생 치료 기술을 개발했다는데 있다”고 분석했다.

김종필 교수 연구팀은 조증의 근본적인 원인을 해결하기 위해 추가 연구와 임상시험을 이어갈 예정이다. 특정 신경줄기세포의 조절을 타깃으로 한 치료법이 실제 임상에서 활용될 수 있도록 할 계획이다.

한편 이번 연구는 범부처 재생의료기술 사업단, 대학중점연구소 사업, 인공아체세포 기반 재생치료 기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.