한국연구재단은 경북대학교 수의대 진희경 교수, 경북대학교 의대 배재성 교수 연구팀이 COX2 단백질의 염증종결 인자 분비를 유도하는 스핑고신 키나아제1(SphK1) 효소의 역할을 규명했다고 밝혔다.

알츠하이머병은 베타 아밀로이드가 신경세포를 손상시켜 발생한다고 알려져 있다. 그러나 베타 아밀로이드를 직접적인 타겟으로 하는 치료약물 연구는 임상시험의 한계를 드러내고 중단되는 실정이다. 최근 새로운 치료 패러다임으로서 알츠하이머 환자의 비정상적 뇌염증 반응을 조절하는 연구가 주목받고 있다.

연구팀은 알츠하이머병 신경세포에서 스핑고신 키나아제1 효소가 감소된다는 사실에 착안했다. 유전적으로 이 효소가 많이 생성되는 알츠하이머 동물모델은 염증반응이 개선되고 베타 아밀로이드가 감소해 기억력이 향상됐다.

연구 결과에 따르면 신경세포의 스핑고신 키나아제1 효소는 COX2 단백질의 아세틸화를 유도해 염증종결 인자를 분비하게 한다. 또한 대식작용을 하는 미세아교세포가 염증종결 인자에 의해 베타 아밀로이드를 제거하고 기억력 개선에 기여한다.

나아가 알츠하이머병 환자의 뇌조직 및 섬유아세포에서 유래된 신경세포에서도 스핑고신 키나아제1이 감소돼 있고, 이로 인해 염증종결 인자 분비가 적다는 사실이 확인됐다.

이 결과는 향후 스핑고신 키나아제1에 의한 알츠하이머병 치료 및 임상 적용의 가능성을 확인한 것이라고 연구팀은 설명했다.

배재성 교수는 “이 연구는 알츠하이머병에서 스핑고신 키나아제1가 COX2의 아세틸화를 촉진한다는 새로운 역할을 규명하고, 이를 통해 알츠하이머병을 위한 새로운 치료 타겟을 제시한 것이다. 기존 COX2 아세틸화 약물인 아스피린의 한계를 뛰어넘는 새로운 알츠하이머병 항염증 약물 개발이 기대된다”고 연구의 의의를 설명했다.

이 연구는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(중견연구, 기초연구실)의 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature communications) 4월 16일에 논문명 ‘Neuronal SphK1 acetylates COX2 and contributes to pathogenesis in a model of Alzheimer’s Disease‘, 진희경 교수(교신저자, 경북대학교), 배재성 교수(교신저자, 경북대학교), 이주연(제1저자, 경북대학교), 한승훈(경북대학교), 박민희(경북대학교), 백보성(경북대학교), 송임숙(경북대학교), 최민구(단국대학교), 요 다쿠아(Yoh Takuwa, 카나자와대학교), 류 훈(보스톤대학교), 김승현(한양대학교), 싱시앙 히(Xingxuan He, 마운트시나이대학교), 에드워드 슈크만(Edward H. Schuchman, 마운트시나이대학교) 등으로 게재됐다.