알츠하이머병의 신경회로 불균형과 시냅스 소실, 뇌 염증, 아밀로이드 플라크 축적 등 복합적인 병리를 연쇄적으로 악화시키는 핵심 인자가 규명됐다. 하나의 표적을 조절해 여러 병리 현상을 동시에 완화할 수 있는 새로운 알츠하이머 치료 전략의 가능성이 제시됐다.

과학기술정보통신부는 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 정원석 부연구단장 연구팀이 알츠하이머병에서 신경회로와 시냅스 균형을 무너뜨리고 질병 진행을 촉진하는 핵심 조절 인자로 ERBB4 수용체를 규명했다고 8월 27일 밝혔다.

연구팀은 알츠하이머병 모델 생쥐를 분석해 특정 흥분성 신경세포에서 ERBB4가 비정상적으로 증가하면서 신경회로의 과흥분과 시냅스 불균형을 유발하고, 교세포의 시냅스 제거와 염증 반응까지 악화시키는 과정을 확인했다.

특히 유전자 가위 기술을 이용해 흥분성 신경세포의 ERBB4를 선택적으로 제거한 결과, 과도한 신경세포 활성과 시냅스 불균형이 완화되고 교세포의 염증 반응도 줄었다. 아밀로이드 플라크의 면적과 수량은 **50% 이상 감소했으며 기억력과 공간인지 능력도 개선됐다.

반대로 정상 생쥐의 흥분성 신경세포에 ERBB4를 발현시키자 아밀로이드 플라크가 없는 상태에서도 신경회로 과흥분과 시냅스 불균형, 교세포 염증 등 알츠하이머병과 유사한 병리 변화가 나타났다.

연구팀은 ERBB4 증가가 세포 성장과 대사 등을 조절하는 mTOR 신호전달 체계를 과도하게 활성화해 알츠하이머병의 병리가 주변으로 확산되는 기전도 확인했다.

또 446명의 실제 뇌 조직을 분석한 결과 알츠하이머병 환자의 흥분성 신경세포에서 ERBB4 발현이 증가했으며, ERBB4 발현량이 높을수록 아밀로이드 플라크 축적과 인지기능 저하가 심한 것으로 나타났다.

이번 연구는 국제학술지 네이처(Nature)에 27일 게재됐다.

정원석 IBS 부연구단장은 “알츠하이머병의 악순환을 이해할 수 있는 새로운 단서”라며 “질병 악순환의 핵심 고리를 표적해 다양한 병리를 동시에 완화하는 새로운 치료 전략 개척에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.