뇌연구원, 도파민 유사체로 알츠하이머 질병 조절 방안 찾아

CA140, 인지·시냅스 및 알츠하이머 병증 조절 효능 밝혀

도파민 유사체 CA140의 Aβ/tau fibrilization 저해 및 아밀로이드 플라크 축적/타우과인산화 저해 효능. ⓒ한국뇌연구원

한국뇌연구원은 도파민 유사체로 알츠하이머 질병을 조절할 수 있다는 점을 밝혀냈다.

31일 뇌연구원에 따르면 허향숙 인공지능기반 뇌발달질환 디지털의료기기 실증지원사업단장 연구팀은 김재익 울산과학기술원(UNIST) 교수, 제리 양(Jerry Yang) 미국 UCSD 교수 등 국제연구팀과 도파민 유사체인 CA140라는 물질이 시냅스와 인지 기능을 향상시켜 알츠하이머 병증을 낮춘다는 사실을 규명했다. CA140는 베타 아밀로이드에 결합하는 저분자 도파민 유사체다.

알츠하이머 치매 환자들은 뇌 속에서 도파민 수용체로 알려진 DRD1과 DRD2가 정상인에 비해 낮은 수준으로 발현되고, 환자에게 도파민 시스템을 조절하는 중요 약물인 도파민 전구체와 길항제를 투여하면 시냅스와 인지기능이 일부 향상되는 것으로 알려져 있다.

허향숙 단장팀은 2018년에 저분자 도파민 유사체인 CA140이 신경염증 및 초기 알츠하이머병 동물모델에서 뇌염증을 저해한다는 사실을 발표한 바 있다.

국제 공동연구팀은 이번에 정상 동물과 알츠하이머병 동물모델을 활용해 도파민 유사체인 CA140이 인지·시냅스 및 알츠하이머 병증 조절 효능이 있으며, 하위 분자 기전도 규명했다.

연구팀이 알츠하이머병 동물모델에 CA140을 투여했더니, 주요 병증인 아밀로이드베타 응집체와 타우 피브릴 형성이 억제되고, 대뇌피질과 해마에서 치매의 주요 원인으로 꼽히는 아밀로이드 플라크 축적과 타우 과인산화가 낮아지는 것을 확인했다. 또 대뇌피질과 해마에서 과활성화된 성상세포와 미아교세포의 신경염증이 회복되는 것을 알 수 있었다.

인지장애 동물모델에도 CA140을 투여했더니 대뇌피질과 해마에서 신경세포의 수상돌기 수가 증가했고다. 시냅스 기능 손상이 회복됐으며, 동물모델 인식 기억도 향상되는 것을 확인했다.

정상 동물모델에도 CA140를 투여하면 인식 기억이 향상하고, 신경세포 수가 증가했다.

연구팀은 CA140이 도파민 수용체 DRD1에 작용해 인지기능과 아밀로이드 병증을 개선하는 것으로 분석했다.

허향숙 단장은 “이번 연구는 도파민 유사체가 파킨슨병뿐만 아니라 알츠하이머병을 비롯한 다양한 인지기능 장애 치료에 효과가 있을 것이라는 점을 시사한다”며 “향후 뇌신경질환 치료제 개발은 물론 실증사업단에서 개발하고 있는 디지털 의료기기와의 병용치료 기술 개발에도 적용할 수 있을 것”이라고 기대했다.

제리 양(Jerry Yang) 교수도 “도파민 유사체인 CA140이 정상 및 알츠하이머병 동물모델에서 시냅스와 인지기능을 향상시키고, 알츠하이머 병증을 저해시킨다는 것을 최초로 규명했다”며 “CA140이 신규 알츠하이머병 치료제로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.