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차병원 줄기세포연구소 송지환 교수팀이 희귀질환인 헌팅턴병의 새로운 발병 기전을 밝혀냈다.
헌팅턴병은 염색체 4번 유전자의 결함으로 나타나는 퇴행성 신경질환으로, 몸이 의지와 상관없이 흐느적거리는 무도병 등을 유발한다.
차의과학대학교 의생명과학과 및 차병원그룹 줄기세포연구소 송지환 교수팀은 헌팅턴병의 발병기전을 연구한 논문을 세계적 의학 학술지 Acta Neuropathologica 온라인판 최신호에 게재했다고 9일 밝혔다.
송지환 교수팀은 헌팅턴병이 유전질환으로 유전적 결함이 있는 헌팅틴 단백질을 발현하는 세포에만 병이 생긴다는 기존 이론을 뒤집고, 주변 신경세포와 뇌조직으로 퍼진다는 병리기전을 밝혀냈다.
또 헌팅턴병을 갖는 세포로부터 분비되는 나노 단위 입자인 세포외소포(extracellular vesicles; exosome)가 결함 단백질의 전파에 중요한 매개체 역할을 담당한다는 새로운 사실도 찾았다.
헌팅턴병은 부모로부터 유전되며 염색체 4번에 위치한 헌팅틴 (huntingtin) 유전자의 CAG 염기서열이 과도하게 반복, 이로 인해 형성된 헌팅틴 단백질이 비정상적으로 응집돼 발생한다.
아직 정확한 발병기전은 밝혀지지 않았으나 보통 35세에서 44세 사이에 발병해 15~20년 내 사망에 이른다.
몸이 자신의 의지와는 관계없이 흐느적거리듯 움직이는 무도병이나 우울증, 치매 등을 유발한다. 10만 명 당 5~10명 정도의 빈도로 발병하는 것으로 알려져 있지만 현재 치료제는 전무하다.
송지환 교수팀은 헌팅턴병이 걸린 환자의 피부세포 또는 이로부터 유래한 유도만능줄기세포 (iPSC)를 새로 태어난 실험쥐의 뇌실에 이식했다.
이식 후 30주가 경과되는 시점부터 최초 이식했던 환자 유래의 세포는 사라졌지만 유전적 결함을 가진 헌팅틴 단백질은 그대로 남아 이식된 쥐의 뇌 조직으로 전파되는 것을 관찰했다.
환자유래 세포를 이식한 쥐는 운동, 정서, 인지 기능의 장애와 같은 헌팅턴병 증세가 나타났고 조직학적 분석 결과 또한 헌팅턴병 환자가 갖는 병리학적 소견과 일치하는 양상을 나타냈다.
송지환 교수는 "이번 연구 결과는 헌팅턴병의 발병 및 진행과 관련된 기전 연구에 중요한 단서를 제공해 줄 수 있으며, 이를 토대로 헌팅턴병을 포함한 퇴행성 신경질환 전반에 걸친 치료법 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다"고 말했다.
한편 이번 연구는 교육과학기술부, 미래창조과학부, 보건복지부 및 농촌진흥청의 연구개발사업의 지원으로 진행됐으며 전익수, 이수지, 이은단, 배지우, 이나연, 이령 연구원 및 김현숙, 오승헌, 김태억, 고정재 교수 등과 캐나다의 라발 대학교의 프란체스카 치케티 교수팀이 공동으로 참여했다.
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