신경줄기세포를 이용한 퇴행성 신경질환 치료제 개발의 가능성이 열렸다.

가톨릭대학교 의과대학 시과학연구소 류정묵 교수팀은 최근 신경줄기세포의 자가증식과 신경세포로의 분화를 조절하는 핵심 단백질을 발굴했다.

신경줄기세포는 신경세포를 만들거나 자가증식을 통해 신경줄기세포를 생산한다. 주로 태아기에 활동하며 성인의 뇌에서는 휴면상태로 머물러 있다.

특히 배아줄기세포에 비해 암발생률이 현저히 낮아 신경질환 치료를 위한 세포치료제로서의 활용 가치를 인정 받고 있다. 그러나 신경줄기세포를 이용해 신경세포를 만들어내는 효율은 지금까지 제한적이었다.

류정묵 교수는 교신저자로 참여한 논문에서 이러한 신경줄기세포의 증식과 분화를 조절하는 핵심 단백질을 발굴했으며, 인위적으로 조절하는 기술의 기반을 확립했다고 발표했다. 

이번 연구 결과를 담은 논문은 생명과학분야 학술지인 Cell의 자매지인 Cell Reports 11월호에 게재되었다.

연구팀은 신경줄기세포의 발생 과정에서 중요한 작용을 하는 단백질들의 성질 변화에 주목했다. 이를 관찰하기 위해 프로테오믹스기법을 이용, 성질변화에 관여하는 효소인 복합단백체 PP4를 찾아냈으며 고유 실험시스템을 개발해 이 복합단백체의 양을 시공간적으로 조절했다.

그 결과 PP4의 양이 일정 기간 감소할 경우 신경줄기세포의 자가증식이 증가되고 신경세포로의 분화가 억제되었다. 반대로 PP4가 증가될 경우 자가증식이 억제되고 신경세포로의 분화가 증가했다.

류정묵 교수는 연구 결과에 대해 “복합단백체 PP4를 이용한 신경줄기세포의 자가증식, 분화 조절 메커니즘을 성인의 뇌 안에 존재하는 휴면 신경줄기세포에 활용할 수 있다면 알츠하이머 등 퇴행성 신경질환 치료에 적용 가능할 것”이라고 연구의 의미를 밝혔다.

연구팀은 이와 관련해 현재 저분자화합물을 이용해 뇌, 망막 등 성체 중추신경조직에서 PP4 단백체를 조절하는 기술 개발을 진행 중이다.