한양대병원 김승현 교수팀, 'ANXA11' 유전자 돌연변이가 칼슘 조절 장애·신경세포 사멸 유도

김승현 교수.
▲한양대병원 김승현 교수.

[메디칼업저버 박선혜 기자] 국내 연구팀이 루게릭병, 전두측두엽치매 등 퇴행성 신경계질환의 발병하는 기전을 규명했다.

한양대병원 김승현 교수 연구팀(신경과)은 'ANXA11'의 유전자 돌연변이가 퇴행성 신경계질환을 발생시키고 비가역적으로 병을 진행하게 만든다는 것을 확인했다. 

김 교수팀은 국내 루게릭병 환자 500명을 대상으로 단백질 합성과 관련된 정보를 담고 있는 전장 엑솜 시퀀싱(Whole Exome Sequencing)을 수행했다.

이를 통해 칼슘결합단백질로 알려진 'ANXA11'의 유전자 돌연변이가 신경세포 내 스트레스 과립 형성 및 풀림 반응에 의해 퇴행성 신경계질환을 발생시킨다는 것을 밝혀냈다.

또 'ANXA11' 유전자 돌연변이가 신경세포 내에서 다른 루게릭병 원인 단백질로 밝혀진 RNA-결합단백질(FUS, hnRNPA1, EWSR1)과 함께 응집 및 축적되면서 비가역적인 반응에 의해 세포 내 비정상적인 칼슘 항상성 조절과 신경세포 사멸을 유도한다는 것도 규명했다. 

김 교수는 "이번 결과로 퇴행성 신경계질환의 발병과 관련 있는 것으로 밝혀진 'ANXA11' 유전자 돌연변이가 질병을 발생시키고, 다른 루게릭병 원인 단백질들과 반응해 세포 내 칼슘 조절 장애와 신경세포 사멸을 유도해 비가역적으로 질병을 진행하게 한다는 사실을 규명했다"고 설명했다.

이어 "루게릭병 등 퇴행성 신경계질환 치료에 있어 단독 원인 유전자 치료보다 또 다른 원인 단백질들을 같이 치료하는 복합치료로 접근하는 방법이 효과적이라는 근거가 마련됐다"면서 "향후 퇴행성 신경계질환 원인 단백질의 가역적/비가역적 기전을 밝히고 이를 조절할 수 있는 물질을 발굴해 루게릭병을 포함한 치매, 파킨슨병 등 퇴행성 신경계질환 연구 발전에도 크게 기여할 것"이라고 덧붙였다.

한편 이번 연구 결과는 Science의 자매지 'Science Translational Medicine' 10월 21일자 온라인판에 실렸다(Sci Transl Med 2020 Oct 21;12(566):eaax3993). 

연구는 과학기술정보통신부 및 한국연구재단 뇌과학원천기술 개발사업과 대통령 Post-Doc 펠로우십의 지원을 받아 한양대 의생명연구원 남민엽 박사, 임수민 박사가 공동 1저자, 김승현 교수가 교신저자로 참여했다.

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