기분 '좋았다' '우울했다' 반복…조울병, 맞춤형 치료 가능할까

KAIST 연구팀, 성상세포가 조울병의 핵심 대사 조절자 입증

[아이뉴스24 정종오 기자] 기분이 좋았다가 우울했다가를 오가는 조울병에 대한 치료 실마리가 잡혔다.

‘조울병’(양극성 장애, Bipolar Disorder)은 조증과 우울증이 반복되는 뇌 질환이다. 이 병은 전 세계 인구의 약 1~2%가 앓고 있는 것으로 파악됐다.

극단적 선택의 위험이 일반인보다 10~30배 높다고 알려져 있다. 환자마다 대표 치료제인 ‘리튬(lithium)’에 대한 반응이 크게 달라 맞춤형 치료법 개발이 절실한 상황이다.

한국과학기술원(KAIST) 연구팀이 리튬 반응성 차이를 규명하고 이를 기반으로 환자 맞춤형 치료제 개발과 신약 개발 플랫폼 활용 가능성을 새롭게 제시했다.

KAIST(총장 이광형)는 의과학대학원 한진주 교수 연구팀이 리튬 반응성에 따른 성상세포(astrocyte)의 대사 차이를 최초로 규명하고 이를 토대로 조울병의 맞춤형 치료제 개발 가능성을 제시했다고 10일 발표했다.

KAIST 연구팀이 성상세포가 조울병의 핵심 대사 조절자임을 알아냈다. 환자 맞춤형 치료가 가능할 것으로 기대된다. [사진=KAIST]

성상세포는 뇌에 존재하는 별모양을 한 세포이다. 신경세포에 영양을 공급하고 뇌 환경을 유지하는 ‘신경세포의 조력자’역할을 한다.

한진주 교수 연구팀은 기존의 신경세포 중심 연구 패러다임에서 벗어나 뇌 세포의 절반을 차지하는 성상세포에 주목했다. 이 세포가 양극성 장애의 대사 조절에서 핵심 역할을 한다는 사실을 알아냈다.

연구팀은 환자의 세포로부터 제작한 줄기세포(iPSC)를 성상세포로 분화(줄기세포가 특정 기능을 가진 세포로 성장·특화되는 과정) 시킨 뒤 관찰했다. 그 결과 리튬에 반응하는지 여부에 따라 세포의 에너지 대사 방식이 크게 달라지는 것이 확인됐다.

리튬 반응이 없는 경우 세포 안에 지질 방울(lipid droplet, 아주 작은 지방저장소)이 지나치게 쌓이고, 미토콘드리아(세포의 발전소) 기능이 떨어지며, 포도당 분해 과정이 과도하게 활성화되고, 젖산이 지나치게 많이 분비되는 등 뚜렷한 대사 이상이 나타났다.

리튬 반응 환자의 성상세포는 리튬을 처리했을 때 지질 방울이 감소했다. 비반응 환자에서는 개선 효과가 없었다. 더불어 환자 유형에 따라 성상세포가 생성하는 대사 산물에도 뚜렷한 차이가 확인됐다.

리튬 반응에 따라 세포의 에너지 공장이 제대로 작동하지 못하고, 대체 경로를 과도하게 활용하면서 부산물이 쌓이는 현상이 확인된 것이다.

이번 성과는 양극성 장애(조울병)에서 성상세포가 에너지 대사를 조절하는 핵심 역할을 한다는 점을 입증한 것이다. 리튬 반응성 차이를 설명하고 환자별 맞춤 치료 전략의 길을 연 중요한 성과로 평가된다.

한진주 교수는 “성상세포를 표적으로 한 새로운 치료제 개발이 가능해져 기존 약물에 반응하지 못하던 환자들에게도 더 나은 치료 전략을 제공할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 성과(논문명: Differential effects of lithium on metabolic dysfunctions in astrocytes derived from bipolar disorder patients)는 신경정신질환 분야 국제학술지인 몰레큘라 사이카이트리 (Molecular Psychiatry) 온라인판에 8월 22일자로 실렸다.

/정종오 기자(ikokid@inews24.com)