베타 아밀로이드에 결합하는 저분자 도파민 유사체 ‘CA140’이 퇴행성 뇌질환 치료의 새로운 가능성을 열었다.
생명과학과 김재익 교수팀은 한국뇌연구원 허향숙 단장 연구팀과 공동으로 도파민을 기반으로 합성한 신물질 ‘CA140′이 알츠하이머 병증 완화 효과가 있음을 밝혀냈다.
그림1. 도파민 유사체 ‘CA140’의 아밀로이드 플라크 축적 및 타우 단백질 과인산화 억제 효과
도파민은 뇌에서 운동, 보상, 기억 등 다양한 뇌 기능에 관여하는 핵심 신경전달물질이며, 최근 들어 알츠하이머의 병증에도 관여하는 중요 물질로 주목받고 있다.
그림2. 알츠하이머병 동물모델에서 CA140을 통한 교세포의 활성 지표 및 뇌 염증 유발인자의 전사체 발현 감소
알츠하이머병 환자들의 뇌에서는 도파민 수용체인 ‘DRD1’과 ‘DRD2’의 기능 이상 및 발현량 변화가 관찰된다. 도파민 전구체를 투여할 경우, 신경 신호를 전달하는 시냅스의 기능과 인지 능력이 일부 향상되는 것으로 알려졌다.
그림3. 알츠하이머병 동물모델 유래 1차 성상세포 및 미세아교세포의 알츠하이머 병증 연관 과활성 지표 감소
연구팀은 알츠하이머병 동물모델에 도파민 유사체 ‘CA140’을 투여한 결과, 알츠하이머병의 주요 병증인 아밀로이드 베타 축적과 타우 단백질 덩어리 형성이 감소하는 것을 확인했다. 알츠하이머병에서 나타나는 뇌 염증도 ‘CA140’의 투여를 통해 완화되었다. ‘CA140’은 알츠하이머의 병증으로 인해 나타나는 시냅스의 기능/가소성 손상과 기억력 저하도 회복시켰다.
그림4. 도파민 수용체 ‘DRD1’을 통한 ‘CA140’ 인지기능 및 아밀로이드 병증 조절
‘CA140’은 인지장애 동물모델뿐만 아니라 정상 동물모델에서도 신경세포 기능 및 기억력 향상에 효과적인 것으로 나타났다. 연구팀은 ‘CA140’이 도파민 수용체 ‘DRD1’에 작용하여 기억력과 알츠하이머 증상을 개선하는 것으로 예상했다.
김재익 교수는 “도파민 유사체가 파킨슨병뿐만 아니라 알츠하이머병 치료에도 유의미한 효과가 있을 가능성을 확인했다”라며, “’CA140’이 향후 알츠하이머병을 비롯한 퇴행성 뇌질환의 새로운 치료제를 개발하는데 중요한 원천 기술로 활용될 수 있기를 기대한다”라고 말했다.
이하은 연구원은 “’CA140’이 시냅스 가소성의 회복을 포함해서 알츠하이머병 동물모델에서 나타나는 병증을 다방면으로 완화 시킬 수 있다는 사실이 매우 의미 있다”라면서, “이번 연구를 통해 새로운 퇴행성 뇌질환 치료제 개발에 기여하고 싶다”라고 말했다.
연구는 국제학술지 신경염증저널(Journal of Neuroinflammation)에 8월 11일 게재됐다.
