한국뇌연구원(KBRI, 원장 서판길) 김형준 박사 연구팀과 순천향대학교 김기영 교수 등이 참여한 공동연구팀은 ‘비타민 B12가 치매와 루게릭병 발병의 주요 원인 단백질인 TDP-43 신경 독성을 억제한다‘는 연구결과를 발표했다. 

이번 연구 성과는 생화학 및 분자생물학 분야의 저명한 국제 학술지 ’Antioxidants(항산화)‘에 1월 20일자로 게재되었다. (논문명: Vitamin B12 reduces TDP-43 toxicity by alleviating oxidative stress and mitochondrial dysfunction) 
 

▲ (왼쪽부터) 권영휘 연구원, 김형준 책임연구원, 전유미 연구원 (사진출처=한국뇌연구원)

신경세포 내 TDP-43의 비정상적 응집은 신경퇴행성 질환을 유발한다는 것이 이미 밝혀져 있다. TDP-43의 비정상적 응집이 관찰되는 대표적 질병은 근위축성 측삭 경화증(ALS, 루게릭 병)으로 FDA의 승인받은 약물은 릴루졸(Riluzole)과 에다라본(Edaravone) 2가지이다.  

두 약물은 기대 수명을 단 몇 개월 연장하는데 도움을 주거나, 초기 단계에서 질병 진행을 지연시키는데 그쳐 근본적인 치료 방법이 아직까지 없는 것으로 알려져 있다. 

최근, 임상연구를 통해 비타민 B12 유사체가 초기 ALS환자의 질병 진행을 어느 정도 완화할 수 있음이 보고되었으나, 그 작동 기전은 밝혀지지 않았다. 
 

▲ 신경세포에서 과발현된 TDP-43는 세포자멸사를 유도하지만 히드록소코발라민에 의하여 신경독성이 완화됨 (사진출처=한국뇌연구원)

연구팀은 비타민 B12를 처리하면 신경세포에서 TDP-43의 비정상적 응집 현상에 의한 신경독성과 미토콘드리아 기능 장애가 감소하는 것을 증명했다. 
 

▲ 히드록소코발라민은 TDP-43에 의해 유도된 미토콘드리아 기능 장애를 회복시킴 (사진출처=한국뇌연구원)

또, 초파리 모델에서도 TDP-43에 의한 운동능력 및 수명 감소 효과를 비타민 B12 공급을 통해 회복시킬 수 있음을 보였다.  

▲ 히드록소코발라민의 신경퇴행 보호 효능을 초파리 모델을 통해 입증함 (사진출처=한국뇌연구원)

교신저자인 김형준 박사는 이러한 연구를 통해 “이미 안정성이 증명된 약물들이 난치성 신경 질환의 치료제로 활용될 수 있음을 보여 주었다.” 라고 밝히며, 이러한 약물 재창출 전략 기반으로 치매와 루게릭병 등 퇴행성 뇌질환의 새로운 치료법 개발에 박차를 가할 것이라고 말했다.    

한편, 이번 연구는 한국뇌연구원 기관고유사업, 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 통해 수행되었다.  

글. 김효정 기자 needhj@naver.com | 사진 및 자료출처=한국뇌연구원