한국연구재단(이사장 노정혜)은 석경호·김종헌 교수(경북대학교 의과대학) 연구팀이 치매 병리 현상 중 하나인 뇌염증에서 농도가 증가하는 생체단백질 C8-감마의 염증 완화 기능을 규명했다고 밝혔다. C8-감마는 염증반응에 보조 역할을 하는 성분 중의 하나인 C8-복합체의 구성 단백체이다.

치매의 주요 병리 현상인 뇌염증은 뇌에 발생한 감염에 대응하거나 이물질을 제거하기 위한 세포반응으로, 주로 교세포(성상교세포와 미세아교세포)의 활성에 의해 일어난다. 교세포는 주로 신경세포 생존 및 활성 지지 기능을 가진 성상교세포와 뇌 속 청소를 담당하는 미세아교세포로 구성된다. 병리학적 뇌 환경에서는 뇌염증 기능을 수행한다.

경미한 뇌염증은 회복되지만 과도한 뇌염증은 비가역적인 뇌 손상을 일으켜 치매의 원인으로 작용하기도 한다.

연구팀은 뇌염증이 동반되는 치매 동물모델이나 치매환자의 뇌에 C8-감마 단백질의 농도가 정상군보다 높게 나타나는 것을 관찰했다. 뇌척수액과 혈액에서도 정상군보다 이 단백질의 농도가 증가해 있었다.

이에 연구팀은 뇌염증 및 알츠하이머병 동물모델을 이용해 급성 뇌염증이 성상교세포를 자극해 C8-감마 발현을 유도한다는 것을 밝히고 이를 실제 알츠하이머 환자의 뇌조직에서 검증했다.

나아가 C8-감마가 S1P와 S1PR2(스핑고신-1-포스페이트 수용체2) 간의 상호결합을 경쟁적으로 저해함으로써 과도한 미세아교세포의 활성을 억제하는 기전을 밝혀냈다.

S1P(스핑고신-1-포스페이트)는 염증활성 촉진, 세포이동 등 다양한 세포 활성을 유도하는 것으로 알려진 단백질이다. SIPR2와 S1P의 결합은 미세아교세포의 염증 활성을 촉진한다.

치매환자에서 C8-감마의 농도 증가는 진단을 위한 실마리가, 미세아교세포 활성 저해를 통한 염증 완화라는 C8-감마의 역할은 치료제 개발 연구의 실마리가 될 수 있을 것으로 기대된다.

C8-감마는 다른 조직에서는 C8-복합체 형태로 분비되지만 연구팀이 발견한 독립형 C8-감마는 뇌에서만 특이적으로 발현해 진단 활용 가능성이 더욱 높고, 또한 생체단백질을 이용한다는 점에서 보다 안전한 치료법 개발의 실마리가 될 것이라는 설명이다.

과학기술정부통신부·한국연구재단이 추진하는 뇌과학원천기술개발사업, 기초연구사업 등의 지원으로 한국과학기술연구원(류훈, 황은미 박사) 및 한국뇌연구원(허향숙, 최영식 박사)과 공동으로 수행된 이번 연구성과는 뇌과학 분야 국제학술지 브레인(Brain)에 2020년 12월 31일자로 논문명 ‘Gamma subunit of complement component 8 is a neuroinflammation inhibitor’, 석경호 교수(교신저자/경북대학교), 김종헌 교수(제1저자/경북대학교), 루카야 아프리디(Ruqayya Afridi)(공저자/경북대), 한진(공저자/경북대), 정현국(공저자/한국과학기술연구원), 김성찬(공저자/한국과학기술연구원), 황은미(공저자/한국과학기술연구원), 심현수(공저자/한국과학기술연구원), 류훈(공저자/한국과학기술연구원), 최영식(공저자/한국뇌연구원), 허향숙(공저자/한국뇌연구원) 등으로 온라인 게재(표지논문)됐다.