항우울제, 노인에 효과없는 이유는?…노화된 뇌 '넘비 단백질' 과발현이 원인
우울증을 유발하는 단백질이 처음 공개됐다. 또 항우울제가 고령 우울증 환자에게는 무용지물인 원인도 밝혀졌다. KAIST는 생명과학과 허원도 석좌교수 연구팀이 국립과학수사연구원 이민주 법의관, 아주대학교의료원 김석휘 교수 연구팀과 극단 선택을 한 환자 뇌 조직의 RNA 염기 분석과 면역조직화학 분석을 통해 우울증의 새로운 분자 기전을 규명하고, 광유전학 기술로 치료 가능함을 동물모델로 입증했다고 19일 밝혔다. 우울증(MDD)은 흔한 정신질환 중 하나지만, 그 분자적 발생 원인은 명확히 규명되지 않은 상태다. 단지 신경세포 손상에 의해 일어나는 질환으로만 알려져 있다. 허원도 석좌교수는 "신경세포 손상 외에도 우울증 유발 원인이 특정 신경 신호 경로 교란으로 발생할 수 있다는 것을 규명한 것"이라며 "현재 우울증 타깃을 규명한 것이어서 치료제 사업화까지는 나아가지 못했다"고 설명했다. 연구팀은 기억과 감정을 담당하는 뇌 부위인 해마(hippocampus), 특히 '치아이랑(dentate gyrus, DG)'이라는 부분에 주목했다. 치아이랑은 해마 안에 정보가 처음으로 들어올 때 새로운 기억 생성, 신경세포가 자라고 감정 조절과 우울증과 연관이 있는 공간에 해당된다. 우울증 마우스 모델 실험 결과 스트레스가 유발될 때, 이 DG 부위에서 성장인자(FGF)라는 신호물질을 받아서 세포 안의 성장·분화 명령을 전달하는'FGFR1(Fibroblast Growth Factor Receptor 1)'이라는 신호 수용체가 눈에 띄게 늘어났다는 것. 연구팀은 "FGFR1 유전자를 제거했더니, 스트레스에 더 취약하고 우울 증상을 더 빠르게 나타냈다"며 "이는 FGFR1이 정상적인 신경 조절 및 스트레스 저항에 중요한 역할을 한다는 것을 시사한다"고 부연 설명했다. 이와함께 연구팀은 치료법도 제시했다. "광유전학 기술을 활용해 'optoFGFR1 시스템'을 개발, FGFR1이 부족한 우울증 마우스 모델에 이를 활성화했더니, 항우울 효과가 회복됐다"고 연구팀은 덧붙였다. 연구팀은 그러나 이 'optoFGFR1 시스템'이 노화된 모델에서는 항우울 효과가 없다는 것을 발견하고, 이에 대한 원인으로 '넘비(Numb)'라는 단백질이 과도하게 발현돼 FGFR1의 신호전달을 방해한다는 사실도 규명했다. 허원도 교수는 "넘비라는 단백질이 FGFR1 신호 경로의 '차단자' 역할을 하며, 해마의 항우울 기전을 막는 주요 인자임을 보여준다는 것을 확인한 연구결과"라고 평가했다. 허 교수는 "이번 연구결과가 향후 넘비 단백질을 표적으로 하는 새로운 치료법 개발의 실마리가 될 것으로 본다"”라며 "KAIST 뇌신경과학 역량과 국과수 법의학 기반 뇌 분석 기술의 결합이 정신 질환 기초 연구와 임상 적용 간 연결 고리가 될 것"으로 기대했다.
