퇴행성 뇌질환의 일종인 헌팅턴병은 유전되며 3~40세 전후로 발병해 15년 이내에 사망에 이르는 치료법이 없는 질환이다. 성격변화, 치매와 함께 특징적 몸의 움직임(무도증)을 동반하는 희귀질환으로 국내에도 2천여 명의 환자가 있다. 돌연변이 헌팅틴 (Huntingtin) 유전자에 의해서 만들어지는 헌팅틴 단백질은 뇌 부위 중 선조체의 신경세포를 파괴해 스스로 통제 또는 조절하기 어려운 팔과 다리의 움직임을 나타낸다고 알려져 있지만, 헌팅턴 단백질이 선조체 신경세포를 손상시키는 정확한 원인은 밝혀진 바 없다

연구팀은 헌팅턴병 환자 뇌 조직에서 나타나는 병리현상을 연구해 신경세포가 손상되는 원인을 발견했다고 밝혔다. 본 연구는 실험동물이나 세포모델을 기반으로 한 기존 연구가 아닌, 환자 뇌조직에서 나타나는 병리현상을 재조명하는 연구성과로 헌팅턴 병의 새로운 치료법에 도움이 될 것으로 기대하고 있다.

KIST 뇌과학연구소 류훈 책임연구원, 보스턴대학교 의과대학 이정희 교수, 한양대학교 분자생명과학과 서혜명 교수팀으로 구성된 공동 연구진은 헌팅턴병 환자의 뇌조직, 마우스, 세포모델 실험을 통해 신경세포 사멸을 막는 XIAP 단백질이 정상적으로 발현하지 않으면서 미토콘드리아의 기능에 문제가 생기는 현상을 발견했다.

정상적인 상태에서 XIAP 단백질은 세포사멸에 관여하는 p53 분자를 자가포식작용으로 분해해 세포손상을 줄인다. 그런데, 헌팅턴병에 걸리면 XIAP 단백질의 발현 감소로 p53 분자의 분해가 줄어들고 활성이 증가해 비정상적인 세포손상이 일어나는 것을 발견했다. 공동연구팀은 이로 인해 증가한 p53 분자가 신경세포의 미토콘드리아로 이동해 세포손상에 발동을 거는 현상을 확인함으로써 지금까지 설명하기 어려웠던 헌팅턴병의 신경세포 손상원인과 치료법에 대한 상세한 정보를 얻을 수 있었다.

연구팀은 “헌팅턴병에서는 XIAP분자의 기능저하, p53 분자 활성으로 신경세포 손상이 일어나는데, 이 기전을 조절해 헌팅턴병의 새로운 치료전략을 제시할 수 있게 되었다.”고 연구결과를 설명했다. KIST 류훈 책임연구원은 “이번 연구성과는 마우스 모델이 아니라 헌팅턴 환자의 뇌 조직에서 발견한 새로운 병리기전이기 때문에 질병의 원인 파악과 치료에 한층 가깝게 다가갈 수 있을 것”이라며, “헌팅턴병 뿐만 아니라 치매 또는 파킨슨병과 같은 다른 퇴행성 뇌질환들의 병리기전을 이해하는 데도 도움이 될 것으로 기대한다.”고 말했다.