김종필 동국대 화학과 교수 연구팀이 치매에 새로운 원인이 되는 희소돌기아교세포(Oligodendrocyte)를 발견했다. 연구팀은 이 세포를 특이적으로 제어하는 방식을 제시해 새로운 세포 치료의 가능성을 열었다.
이번 연구는 단일 세포 전사체 프로파일링 분석이라는 최신 시스템 생화학 기술을 활용해 치매 질환 특이적인 희소돌기아교세포와 희소돌기아교세포 전구줄기세포(Oligodendrocyte progenitor cells)를 밝혀냈다. 연구팀은 해당 세포를 치매질환 특이 희소돌기아교세포 (DAO, Disease associated oligodendrocyte)라고 명명했다.
희소돌기아교세포란 척추동물의 중추신경계에서 뉴런을 지지하는 역할을 하는 세포이며, 연구에 이용된 단일세포 전사체 프로파일링 방식은 한 개의 세포를 분리해 해당 세포의 유전체적 특징을 분석하는 생물정보학 기술이다. 연구팀은 희소돌기아교세포 전구줄기세포부터 성체 희소돌기아교세포까지의 특이적으로 변형된 분화 경로를(developmental lineage)를 찾던 중 비정상적으로 증가하는 Erk라는 신호전달경로를 발견했다. 이 경로를 타겟으로 조절하는 약물을 투여한 결과 연구 팀은 치매 증상을 보이는 실험군에서 전반적인 인지 능력 치료 효과를 확인했다. 또한 실제 치매 환자의 피질 희소돌기아교세포 데이터와의 상관관계 분석으로 동물 실험뿐만 아니라 알츠하이머 치매 환자의 뇌에서도 이와 유사한 세포군의 역할을 규명했다.
김종필 교수는 “이번 연구는 알츠하이머성 치매에 대한 희소돌기아교세포를 통한 강력한 치료 효과를 확인했다. 퇴행성 뇌질환 발병에 있어 희소돌기아교세포 및 희소돌기아교세포 전구줄기세포의 역할과 잠재력을 새롭게 제시한다는 데 의의가 있다”고 밝혔다. 또한 근본적인 치료제가 없는 치매질환에 활용할 수 있는 새로운 줄기세포치료수단을 확보해 실용화할 수 있는 계기가 마련된 것에 큰 의미가 있을 것”이라고 설명했다.
이번 연구는 세계 최고의 학술 저널 Nature 자매지 Nature communication 온라인 판(IF=17.9)에 게재됐다.