'병인성 아밀로이드베타 이합체 응집 원리·구조' 세계 첫 규명

국내 연구진이 아직까지 치료법이나 예방법이 없는 알츠하이머병 치료 신약 개발의 가능성을 열었다.

연세대는 "약학과 김영수 교수팀이 아밀로이드베타 단백질의 응집체 중 역평생성 이합체(anti-parallel dimer) 구조만이 알츠하이머병을 일으킨다는 점을 세계 최초로 밝히고 이를 선택적으로 표적, 제거 할 수 있는 약물을 신약재창출 접근법으로 찾아냈다"고 11일 밝혔다.

연구 결과는 학술지 '앙게반테 케미(Angewadte Chemie)'에 게재됐고, 연구 성과의 중요성이 인정돼 'Hot Paper'로 선정됐다.

알츠하이머병은 현대인의 10대 사망 원인 질환 중 유일하게 예방이나 치료 방법이 없는 질병이다. 현재는 뇌의 시냅스를 과도하게 자극해 일시적으로 증상을 완화해주는 대증적 약물 요법이 쓰이고 있지만 시간이 지날수록 증상이 악화되는 알츠하이머병을 치료하기에는 역부족이다.

바이오젠이 임상3상을 진행 중인 아두카누맙을 비롯해 아밀로이드베타와 타우 응집체를 뇌에서 제거하는 다양한 항체 신약후보물질이 지속적으로 임상시험에 진입했으나 아직까지 확실한 치료효과를 보인 물질은 없는 상태다.

김 교수 연구팀은 아밀로이드베타 응집체가 다형성(polymorphism)으로 존재한다는 점과 뇌에 아밀로이드베타 플라크가 많이 쌓여도 치매증상이 없는 사람이 있다는 점에 착안해 알츠하이머병을 유발하는 특정 단백질 구조체가 있을 것이라는 가설을 세웠다. 아밀로이드베타를 무분별하게 제거할 것이 아니라 특정 병인성 단백질 구조체만 선택적으로 제거해야 유의미한 약효를 기대할 수 있을 것으로 예상했다.

연구팀이 아밀로이드베타 응집체를 두 가지 구조로 합성해 학습기억시험을 한 결과 특정 아밀로이드베타를 주입받은 생주의 인지기능은 떨어졌으나 다른 형태를 주입받은 생쥐는 정상쥐와 동일한 수준의 인지기능을 보이는 사실을 발견했다. 또 특정 알츠하이머병 형질변환 생쥐에 투약해 2주 만에 효과가 나타난다는 결과를 얻었다.

김영수 교수는 "이번 연구로 가능성을 보았고 이제 본격적으로 아밀로이드베타 다형체를 연구해 알츠하이머병의 병인구조체를 모두 찾고 그 결과를 바탕으로 신약을 개발할 예정"이라고 밝혔다. 이어 "논문에는 공개하지 않은 합성의약품으로 현재 전임상 및 비임상을 진행하고 있다"고 말했다.

이번 연구는 한국보건산업진흥원 국가치매극복기술개발사업, 한국연구재단 중점연구소지원사업, 포스코청암재단 포스코사이언스펠로십의 일환으로 추진됐다.