파키슨병 유발하는 새 유전자 발견..치료제 개발 기대

연세대학교 의과대학 생리학교실 김동욱 교수팀

세브란스는 10일 TPBG(Trophoblast glycoprotein) 유전자의 기능 이상이 파킨슨병을 일으킨다고 밝혔다.

연세대학교 의과대학 생리학교실 김동욱 교수와 박상현 박사(제1저자), 김대성 고려대 교수가 공동으로 진행한 이번 연구 결과는 네이처 파트너 저널인 ‘npj 파킨슨 디지즈(npj Parkinson’s Disease)’ 온라인판에 최근 게재됐다.

파킨슨병은 중뇌의 흑질부에서 신경전달물질 ‘도파민’을 분비하는 신경세포가 소실돼 나타난다. 알츠하이머 다음으로 흔한 퇴행성 뇌신경질환으로 인구 고령화에 따라 환자가 급증하고 있는 추세다.

그러나 아직까지 발병 원인이나 진행 기전이 명확히 밝혀지지 않아, 현재 치료법은 근본적 치료가 아닌 증상 완화를 목표로 한다.

연구팀은 줄기세포, 생쥐 배아에서 TPBG의 유전자 발현 특징을 밝혔고 성체 생쥐 모델에서 TPBG와 파킨슨병 사이의 연관성을 조사했다. 그 결과 TPBG가 배아줄기세포에서 유래된 중뇌 도파민 신경세포에서 특이적으로 발현하고 있는 것을 찾아냈다.

또한 생쥐가 수정 이후 성체로 자라는 과정에서 중뇌 도파민 신경세포가 발생하는 지역인 복측 중뇌(ventral midbrain)에서 TPBG가 발현돼고, 성체 시기 동안에도 중뇌 도파민 신경세포에서 TPBG의 발현이 유지되는 것을 확인했다.

연구팀은 중뇌 도파민 세포에서 TPBG의 기능에 주목했는데, TPBG 유전자가 결핍된 생쥐는 나이가 들어가면서 중뇌 흑질부 도파민 신경세포가 정상 생쥐와 비교해 선택적으로 소실되는 현상을 확인했다.

파킨슨병의 병리학적 소견은 선조체에서도 발견됐다.

선조체는 중뇌 흑질부 도파민 신경세포가 신경지배를 하며 도파민을 분비하는 뇌 부위이다. 고령의 TPBG 유전자 결핍 생쥐 선조체는 도파민 신경섬유에서 축삭돌기 팽윤을 보이며 실제 도파민 농도가 정상 생쥐 대비 약 30% 감소했다.

연구팀은 인 실리코(in silico) 분석을 통해 TPBG의 생물학적 기능을 예측하고, TPBG 유전자 결핍 생쥐 중뇌 흑질부 조직의 전사체 분석을 통해 TPBG 결핍으로 인해 실제로 변화된 세포 내 기능을 확인했다.

김동욱 교수는 “이번 연구는 TPBG가 중뇌 도파민 신경세포의 생존과 유지에 중요한 기능을 수행하며, 나아가 정상적으로 기능을 수행하지 못할 경우 파킨슨병의 발병 위험성을 높일 수 있다는 것을 시사한다”며 “파킨슨병의 발병 기전이 명확하게 밝혀져 있지 않은 가운데, TPBG 유전자가 새로운 파킨슨병 유발 위험인자임을 밝혀낸 최초의 연구라는 점에서 의의가 있다”고 말했다.

그러면서 “새롭게 찾아낸 위험인자를 표적으로 기전 연구와 신약 개발이 이뤄지면 파킨슨병 정복에 한 발짝 더 다가갈 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

[위키리크스한국=김 선 기자]

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