알츠하이머 치매유발 독성물질 분해효소 첫 발견

질병관리본부 생명의과학센터 뇌질환과 안상미 박사팀

국내 연구진에 의해 알츠하이머 치매 유발 유해 펩타이드 분해효소가 발견돼 주목된다.

질병관리본부 생명의과학센터 뇌질환과 안상미 박사팀은 GCPII(글루타메이트 카르복시펩티데이즈)라는 효소가 알츠하이머 치매를 유발하는 독성 물질인 베타아밀로이드 펩타이드(이하 아밀로이드)를 효과적으로 분해함을 세계 최초로 발견했다고 밝혔다.

알츠하이머병은 신경 독성물질인 아밀로이드가 뇌에 축적돼 발병되는데, 이번 연구결과를 통해 아밀로이드가 뇌에 축적되는 과정을 획기적으로 제어할 수 있는 실마리를 찾음으로써, 향후 치매 치료제 개발을 이끌 수 있는 과학적 근거를 마련해 줄 것으로 기대된다.

치매는 노인인구가 급증함에 따라 환자 수도 급증해 이로 파생되는 사회적·경제적 손실이 막대하다.
특히, 알츠하이머병이 전체 치매환자의 약 70%를 차지하는데 아직 효과적인 치료제가 없는 상태로 병을 유발하는 위험인자도 정확하게 파악되고 있지 않아 예방에 많은 어려움이 있다.

이번 연구는 알츠하이머병 환자의 뇌에서 특이적으로 관찰되는 병리소견인 노인성 신경반(senile plaque)의 주성분이자 치매 유발 물질로 알려진 아밀로이드를 분해하는 새로운 효소 GCPII를 발견한 것.

GCPII가 아밀로이드를 독성이 없는 작은 펩타이드로 분해함으로서 아밀로이드에 의한 신경손상으로부터 보호효과가 있음을 확인했고, GCPII가 아밀로이드 단일체(monomer)뿐만 아니라 신경독성이 매우 강한 것으로 알려진 올리고머(oligomer)형태의 아밀로이드도 효과적으로 분해할 수 있음을 규명했다.

또한, 치매모델로 형질이 전환된 쥐를 이용해 GCPII의 저해제를 1개월 간 지속적으로 투여 시 대뇌 피질의 아밀로이드 양이 현저히 증가하는 것으로 미루어, GCPII가 생체 내에서 아밀로이드 제거 효능이 있음을 밝혀냈다.
GCPII는 장관에서는 엽산 흡수, 뇌에서는 글루타메이트 생성에 관여하는 효소로 알려져 있었으나 이번 연구를 통해 독성물질인 아밀로이드를 제거할 수 있는 새로운 기능이 밝혀진 것이다.

이번 연구는 질병관리본부 ‘질병관리 연구사업’ 지원으로 수행됐으며, 현재 특허협력조약(PCT) 특허를 획득했고 미국 특허도 신청 중이다.
아울러 실험생물학계 저명 국제 학술지(Science Citation Index, SCI급)인 ‘파셉저널(FASEB Journal)’에 게재될 예정이다.

질병관리본부 관계자는 “앞으로도 알츠하이머 치매 연구를 지속적으로 수행해 치매 발병을 저해하거나 완화시킬 수 있는 기술을 개발할 것”이라고 밝혔다.