차세대 정신병약 개발 '핵심 퍼즐' 찾았다

정신질환 치료제의 타깃이 되는 특정 단백질의 분자 수준 작용 메커니즘이 확인됐다. 게티이미지뱅크 제공.

차세대 항정신병 약물을 개발하는 데 도움이 되는 분자 수준의 단서가 발견됐다. 

다니엘 와커 미국 마운트 사이나이 아이칸 의대 약리학·신경과학과 교수 연구팀은 항우울제 등 정신질환 치료제 표적이 되는 '5-HT1A 세로토닌 수용체'가 분자 수준에서 어떻게 작용하는지 확인하고 연구결과를 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 1일 발표했다.

5-HT1A 세로토닌 수용체는 기분, 감정, 인지에 관여하는 화학물질인 세로토닌과 결합해 뇌 세포의 반응 방식을 조절하는 단백질이다. 기분 조절 등에 중요한 역할을 하는 수용체로 차세대 정신질환 치료제의 중요한 공통 표적이다. 임상적 관점에서 매우 중요한 물질이지만 5-HT1A 세로토닌 수용체에 대한 분자적, 약리학적 연구는 거의 이뤄지지 않고 있다. 

연구팀은 5-HT1A 세로토닌 수용체가 특정한 세포 신호 경로를 선호하도록 설계돼 있다는 사실을 발견했다. 정신질환 치료제들은 세포 신호 경로 활성화에 영향을 미쳤다. 가령 조현병 치료제인 ‘아세나핀’은 세포 신호 경로를 미약하게 활성화하는 데 그치는 결과를 보였다. 

연구팀은 5-HT1A 세로토닌 수용체의 작용 메커니즘을 더 자세히 알아보기 위해 실험실에서 배양한 세포를 '고해상도 극저온 전자현미경'으로 분석했다. 

그 결과 5-HT1A 세로토닌 수용체에 의해 제어되는 다양한 신호 경로는 기분, 지각, 통증과 관련이 있었다. 연구팀은 세포막에 있는 인지질이 숨겨진 조정자로 5-HT1A 세로토닌 수용체의 활동을 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 사실도 발견했다. 

연구팀은 약물과 5-HT1A 세로토닌 수용체 간 상호작용에 대한 이해를 높이면 긍정적인 기분 상태를 활성화하거나 통증을 누그러뜨리는 등의 치료 전략을 찾을 수 있을 것으로 보고 있다. 

치료제의 반응 속도도 빨라질 것으로 기대된다. 현재는 항우울제 복용 후 효과가 나타나기까지 여러 주가 걸린다. 연구팀은 5-HT1A 세로토닌 수용체에 대한 이해를 높이면 효과가 발생하는 시기를 앞당길 수 있을 것으로 보았다. 

연구팀은 “5-HT1A 세로토닌 수용체는 기존 표준 항우울제가 왜 효과를 발휘하는 데 오랜 시간이 걸리는지 밝히는 데 도움이 될 것”이라며 “우울증, 조현병, 불안증, 만성 통증 등 다양한 질환에서 효과적인 차세대 치료법을 설계하는 길을 여는 핵심 퍼즐이 될 것”이라고 설명했다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]