척수손상, 새 치료제 가능성…회복 방해 신경전달물질 규명

IBS, 척수 내 별세포 생성 ‘가바’가 신경회복 신호 차단 가바 생성 효소 ‘마오비’ 억제제 투여 시 척수손상 회복 실험용 쥐, 영장류 이어 환자 대상 임상1상서 안정성 확인 국내 연구진이 뇌와 몸을 잇는 신경의 중심 통로인 ‘척수’ 손상 회복을 방해하는 원인을 분자적 수준에서 밝혀냈다. 척수손상 환자의 회복을 돕는 새 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS)은 이창준 인지 및 사회성 연구단장 연구팀이 하윤 연세대 의대 교수 연구팀과 함께 척수 내 별세포에서 생성되는 억제성 신경전달물질 ‘가바’가 손상된 척수 회복을 가로막는 핵심 원인임을 규명했다고 11일 밝혔다. 교통사고나 추락과 같은 외상으로 발생하는 척수손상은 환자에게 운동·감각 기능의 영구적 상실을 초래할 수 있다. 척수 손상 회복이 어려운 이유로 손상 부위에 형성되는 ‘교세포 장벽’이 지목되고 있다. 교세포 장벽은 척수 손상 직후 별세포와 다른 교세포들이 급격히 증식해 상처를 두껍게 둘러싸는 조직으로, 시간이 지나면서 신경이 다시 자라는 것을 막는다. 하지만 척수 손상 회복을 막는 정확한 분자적 기전은 밝혀지지 않아 척수 손상 치료제는 주로 염증을 억제하거나 증상을 완화하는 데 그치고 있다. 연구팀은 손상된 척수의 별세포를 분석해 마오비 효소를 통해 생성되는 가바가 신경세포 재생에 필요한 신경성장인자와 수용체 발현을 억제한다는 사실을 입증했다. 손상 후 회복에 필요한 신경 성장 신호가 차단되면서 신경섬유의 재생과 기능 회복이 중단되기 때문이다. 마오비에 의해 가바가 생성되는 경로가 척수손상의 회복 과정을 멈춰 세우는 제동장치로 작용한 셈이다. 연구팀은 동물실험을 이용해 마오비 발현을 억제한 쥐는 손상된 신경섬유가 다시 자라나고, 뒷다리 운동 기능이 크게 회복됐다. 반대로 마오비 발현이 증가한 쥐에서는 척수 단면적이 줄어드는 심각한 손상이 나타났고, 운동기능도 거의 회복되지 않았다. 마오비-가바 경로가 척수손상 회복을 막는 직접적 원인임을 보여준 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 마오비 억제제 ‘KDS2010’을 척수손상 동물에 투여하자, 보행 능력이 크게 개선됐고, 손상 부위에서 신경섬유가 새롭게 생겨났다. 아울러 척수 단면 분석에서는 손상으로 생긴 빈 공간이 줄고, 수초화된 신경섬유가 증가했다. 특히 건강한 성인을 대상으로 한 임상 1상시험에서 약물의 안정성과 내약성이 입증돼 치료제 발전 가능성을 보였다. 이창준 IBS 단장은 “척수손상 후 신경 재생을 억제하는 분자적 경로를 규명하고, 이를 제어하는 전략을 제시함으로써 기존 치료제와는 차별화된 근본적 치료 가능성을 제시했다”며 “설치류와 영장류, 임상 1상까지 다층적 검증을 통해 실제 환자 치료로 이어질 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 하윤 연세대 의대 교수는 “KDS2010에 대한 임상2상 시험을 통해 실제 척수손상 환자에서 치료 효과를 검증할 계획”이라며 “마오비에서 가바로 이어지는 경로가 다른 신경질환에 관여하는지를 밝혀내고, 치료 플랫폼을 발전시켜 나가겠다”고 밝혔다. 이 연구결과는 국제 학술지 ‘신호 전달 및 표적 치료’ 지난 11일에 실렸다.