KAIST, 베타 아밀로이드 응집체 제거 'Gas6 융합단백질' 개발 성공
뇌 염증 부작용 없애 기존 항체 치료제 문제점 획기적 극복 기대

Gas6 융합단백질에 의한 베타 아밀로이드 제거 및 인지 기능 개선. 출처: 카이스트
Gas6 융합단백질에 의한 베타 아밀로이드 제거 및 인지 기능 개선. 출처: 카이스트

카이스트 김찬혁, 정원석 교수(생명과학과)팀이 알츠하이머병에 대한 새로운 형태의 단백질 치료제를 개발했다.

이 치료제는 세포 포식작용에 관여하는 단백질을 응용한 'Gas6 융합단백질'을 만들어 알츠하이머병을 유발하는 베타 아밀로이드 플라크(단백질 응집체)를 제거할 수 있다.

아두헬름 같은 항체 기반의 치료제를 처방받은 알츠하이머병 환자에게서 나타나는 가장 큰 부작용은 뇌 부종 (ARIA-E) 및 뇌 미세혈관출혈 (ARIA-H)이다.

이 부작용은 뇌 염증과 밀접하게 관련됐는데, 항체 기반 치료제들이 면역세포에서 발현되는 Fc 수용체를 통해 필연적으로 염증반응을 일으키기 때문.

이 Fc 수용체는 면역세포가 항체에 의한 포식작용을 통해 베타 아밀로이드 응집체를 제거하는데 필수적인 기능을 한다. 심각한 염증 부작용을 근본적으로 예방하면서 베타 아밀로이드 응집체를 효과적으로 제거하는 치료제를 개발하는 것은 알츠하이머병 치료의 오랜 딜레마였다.

연구팀은 이에 관여하는 Gas6라는 단백질을 조작해 베타 아밀로이드를 표적으로 하는 융합단백질을 만들었다. 또 이 융합단백질(anti-Abeta-Gas6)이 뇌 안에서 선택적으로 베타 아밀로이드를 제거하면서 염증반응을 억제한다는 것을 증명했다. 

연구팀은 알츠하이머 질병 쥐 모델을 통해 개발한 융합단백질이 미세아교세포와 별아교세포를 동시에 활용해 뇌 속에 쌓인 베타 아밀로이드의 양을 줄이는 것을 발견했다. 

또 Gas6 융합단백질이 항체 치료제에 의해서 더 악화되는 미세아교세포에 의한 과도한 시냅스 제거 현상을 억제할 수 있음을 밝혔다. Gas6 융합단백질을 주입한 알츠하이머 질병 쥐 모델에서는 손상된 인지능력 및 기억력이 항체 치료제보다도 높은 수준으로 회복됐다.

KAIST 생명과학과 김찬혁 교수, 정원석 교수, 이세영 석박사통합과정, 정현철 박사(왼쪽부터). 출처: 카이스트
KAIST 생명과학과 김찬혁 교수, 정원석 교수, 이세영 석박사통합과정, 정현철 박사(왼쪽부터). 출처: 카이스트

연구팀은 "Gas6 융합단백질로 베타 아밀로이드가 염증반응 없이 청소되기 때문에 부작용이 낮을 뿐만 아니라 높은 인지기능의 향상도 기대할 수 있을 것"이라고 말했다.

해당 연구 결과는 Nature Medicine에 게재됐다.

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