한국뇌연구원, 알츠하이머병의 시냅스 손상 분자기전 규명

□ 한국뇌연구원(KBRI, 원장 서판길)은 신경회로연구그룹장 이계주 박사 연구팀이 환자의 사후 뇌 조직과 마우스 실험동물 모델을 활용하여 시냅스 단백질의 하나인 RAPGEF2의 발현 이상이 알츠하이머병의 시냅스 손상을 유발하는 기전임을 규명했다고 18일 밝혔다.
  ？  이번 연구결과는 임상신경과학분야 상위 10%, 병리학분야 상위 5%내 저널 Neuropathology and Applied Neurobiology(영국신경병리학회지) 온라인판에 2021년 1월호에 게재되었으며, 논문명과 저자는 다음과 같다
    * (논문명) RAPGEF2 mediates oligomeric Aβ-induced synaptic loss and cognitive dysfunction in the 3xTg-AD mouse model of Alzheimer’s disease (알츠하이머병의 시냅스 손상 유발 단백질 RAPGEF2 기능 규명)
    * (저자) 장유나(제1저자), 장호충, 김규현, 노정은, 장근아, 이계주(교신저자)*

 □ 알츠하이머병은 치매의 약 75%를 차지하는 가장 흔한 퇴행성 뇌질환으로 시간이 경과할수록 기억력 상실, 조울증, 언어장애, 망상, 운동장애 등의 증상이 악화되는 무서운 질환이다.
  ？ 현재 알츠하이머병 증상은 치료를 통해 일시적 개선은 가능하나, 증상을 완전히 멈추거나 진행을 역전시키는 효과적인 치료법은 아직 없는 상태로 운동 프로그램 등을 통한 예방의 중요성이 강조되고 있다.
  ？ 이러한 알츠하이머병의 원인은 명확하지 않으며 아밀로이드 베타(Aβ)와 타우 단백질의 비정상적인 응집이 원인이라는 것이 대표적 가설이다. 특히, 아밀로이드 베타는 뇌의 기억 저장장소인 시냅스(신경세포 간 소통이 일어나는 연결 부위)를 손상시켜 기억력 상실 등 인지장애를 유발한다고 알려져 있다.

 □ 이계주 박사 연구팀은 아밀로이드 베타가 어떻게 시냅스를 손상시키는 지 이해하기 위한 프로젝트를 진행해왔으며, 알츠하이머병 환자의 사후 뇌 조직과 유전자 변형 마우스 모델의 뇌에서 공통적으로 “RAPGEF2 단백질이 과도하게 발현”되어 있음을 확인하였다.
    * (RAPGEF2 / Rap guanine nucleotide exchange factor 2) 신경세포에서 시냅스 리모델링 및 가소성 뿐만 아니라 배아 발생시 신경발달에 중요한 역할을 수행하는 단백질
  ？ 배양된 신경세포와 알츠하이머 마우스 모델의 뇌 조직에서 다양한 신경생물학적 연구방법으로 “아밀로이드 베타가 RAPGEF2의 과발현을 촉진”시키고, “RAPGEF2는 다시 하위 인자인 RAP2, JNK 신호경로를 활성시켜 결국 시냅스가 소실”된다는 사실을 규명하였다.
  ？ 또한, 연구팀은 알츠하이머 마우스 모델에서 RAPGEF2의 과도한 발현을 억제시키면 아밀로이드 베타가 증가해도 시냅스의 감소와 인지기능의 손상을 막을 수 있음을 전자현미경과 행동분석을 통해 증명하였다.

 □ 이러한 연구결과는 알츠하이머병의 초기에 나타나는 시냅스 손상의 분자 기전을 구체적으로 규명하였다는 데 큰 의의가 있으며, 인류의 오랜 숙원인 치매와 같은 퇴행성 뇌질환의 획기적인 치료법 개발에도 응용될 수 있을 것으로 높게 평가된다.

 □ 이번 연구를 이끈 한국뇌연구원 이계주 그룹장은 "이번 연구가 알츠하이머병 등 시냅스 손상성 뇌질환의 구체적인 병인기전을 이해하고, 나아가 새로운 치료전략을 개발하는데 중요한 기초원천 자료로 활용되길 바란다"고 말했다.

 □ 본 연구는 한국연구재단 일반연구자지원사업·뇌과학원천기술개발사업과 한국뇌연구원 기관고유사업 지원으로 수행되었다.