도파민 유사체 CA140, 알츠하이머병 증상 완화한다

한국뇌연구원, 정상 또는 알츠하이머병 동물에서 효능 확인

아밀로이드 베타 단백질이 쌓여 알츠하이머병이 발생하는 원리를 나타낸 그림./미 국립보건원(NIH)

한국뇌연구원의 허향숙 인공지능기반 뇌발달질환 디지털의료기기 실증지원사업단 단장과 김재익 울산과학기술원(UNIST) 교수, 제리 양(Jerry Yang) 미국 샌디에이고 캘리포니아대 교수를 포함한 국제 연구진이 도파민 유사체인 ‘CA140′이 시냅스와 인지 기능을 높여 알츠하이머 병증을 낮춘다는 사실을 밝혀냈다.

알츠하이머 치매 환자들은 뇌 속에서 도파민 수용체로 알려진 ‘DRD1′과 ‘DRD2′가 정상인에 비해 낮은 수준으로 발현된다. 따라서 환자에게 도파민의 전 단계 물질이나 도파민 역할을 막는 길항제를 투여하면 신호를 전달하는 시냅스와 인지 기능이 일부 향상되는 것으로 알려져 있다. 허향숙 단장 연구진은 2018년 저분자 형태의 도파민 유사체인 ‘CA140′이 초기 알츠하이머병 동물 모델에서 뇌의 염증을 막는다는 사실을 발표한 바 있다.

이번 연구에서 연구진은 정상 동물과 알츠하이머병 동물 모델을 활용해 CA140이 인지 기능과 시냅스, 알츠하이머 병증을 조절할 수 있다는 것을 확인하고, 하위 메커니즘도 규명했다.

연구진이 알츠하이머병 동물모델에 CA140을 투여하였더니, 알츠하이머의 주요 원인인 아밀로이드 베타와 타우 응집체 형성이 억제됐다. 동시에 대뇌 피질과 해마에서 성상세포, 미아교세포와 같은 뇌세포에 생긴 염증이 회복됐다.

인지장애 동물모델에도 CA140을 투여하자, 신경세포의 신호를 전달하는 수상돌기 수가 늘었다. 시냅스 기능도 개선됐고, 동물 모델의 인식 기억도 향상됐다. 정상 동물모델에도 CA140를 투여하면 인식 기억이 향상하고, 신경세포 수가 증가했다. 연구진은 CA140이 도파민 수용체 DRD1에 작용해 인지 기능과 아밀로이드 병증을 개선하는 것으로 예측했다.

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 교수도 “도파민 유사체인 CA140이 정상 또는 알츠하이머병 동물모델에서 시냅스와 인지기능을 향상하고, 알츠하이머 병증을 저해시킨다는 것을 최초로 규명했다”면서 “CA140이 신규 알츠하이머병 치료제로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

연구는 국제 학술지 ‘신경염증저널(Journal of Neuroinflammation)’에 8월 중으로 게재될 예정이다.

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