IBS 시냅스 뇌질환 연구단, 새 병리기전 규명
'CAMK2' 활성 억제 시 시냅스 신경전달 정상회복
자폐 증상을 포함해 다양한 뇌 발달 장애를 유발하는 'ADNP 증후군'의 병리 기전이 밝혀져 관련 치료와 자폐증 발병 기전, 치료 연구에 기여할 것으로 기대된다.
기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환 연구단은 김은준 단장 연구팀이 높은 빈도로 자폐증을 유발하는 것으로 알려진 ADNP 유전자 결손이 자폐 증상을 포함한 ADNP 증후군을 유발하는 새로운 병리기전을 규명했다고 6일 밝혔다.
자폐증(자폐 스펙트럼 장애)은 사회적 상호작용 저하와 반복 행동의 증가 외에도 지적 장애, 과잉 행동, 불안 장애 등을 동반한다. 유병률이 전 세계적으로 2.8%에 달해 자폐증의 원인 규명과 치료법 개발이 절실하다. 원인으로는 유전적·환경적 요인, 뇌 기능 이상 등 다양하게 보고되고 있으나, 아직까지 명확한 원인은 밝혀지지 않았다.
ADNP는 자폐증을 유발하는 것으로 보고된 1000개가 넘는 다양한 유전자 중에서도 높은 빈도로 자폐증을 유발하는 유전자로 알려져 있다. ADNP 유전자의 돌연변이는 자폐증 외에 언어·운동 지체 등 다양한 뇌 발달 장애를 유발하는데, 이를 통칭해 'ADNP 증후군'이라 한다.
연구팀은 ADNP 결손 생쥐 모델에서 기억력과 사회성 감소, 불안장애 증가 등 다양한 자폐 유사 증상이 나타냈고, 신경전달의 일종인 시냅스 가소성이 과도하게 증가하는 것을 확인했다. 이런 변화는 흥분성 시냅스의 형성, 신호 전달 등을 조절하는 CAMK2(칼슘·칼모듈린 의존 단백질 인산화효소)라는 시냅스 효소 단백질과 그 기질 단백질들의 과도한 인산화가 원인인 것으로 연구팀은 밝혀냈다.
이를 토대로 CAMK2의 과인산화가 ADNP 결손 생쥐에서 보이는 과도한 신경전달과 자폐 관련 행동을 유발하는데, CAMK2의 활성 억제가 자폐와 ADNP 증후군의 새로운 치료방법이 될 수 있음을 보여준 결과라고 연구팀은 설명했다.
김은준 단장은 "자폐증의 핵심적 특징인 인지적 경직성이 ADNP 결손 생쥐모델에서도 확인됐다"며 "이 연구는 CAMK2 단백질의 인산화 억제를 통한 시냅스 가소성 회복이 ADNP 증후군과 자폐증상 치료에 효과적이라는 것을 보여준 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 국제 학술지 '분자 정신과학(지난달 26일자)' 온라인에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
IBS 시냅스 뇌질환 연구단은 자폐증을 유발하는 ADNP 유전자 결손이 자폐 증상을 포함한 ADNP 증후군을 유발하는 지에 대한 병리 기전을 밝혀냈다. 사진은 ADNP 결손 자폐 생쥐의 시냅스 이상과 회복 개념도
