"자폐증, 왜 여성보다 남성 발병 높을까?"… 돌연변이 유전자 발굴

대구경북과기원, 신경세포 조절 ‘MDGA1’ 단백질 변이 발견
성별 편향성 검증..동물실험 결과, 수컷생쥐서 자폐행동 뚜렷
기존 여성 호르몬 조절제, 자폐증 치료에 효과 있음을 확인

챗GPT가 그린 일러스트.

자폐 스펙트럼이 여성보다 남성에게 더 빈번하게 발생하는 원인 돌연변이 유전자를 찾아냈다.

안전성을 검증받은 선택적 에스트로겐 수용체 조절체를 자폐증 치료에 활용할 수 있다는 사실도 밝혀졌다.

고재원(왼쪽부터) DGIST 교수, 김승준 미국 럿거스대 박사후연수연구원, 김현호 DGIST 박사후연수연구원. DGIST 제공.

대구경북과학기술원(DGIST)은 고재원 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구단 센터장 연구팀이 스페인, 미국 등 국제 공동연구팀과 함께 신경세포 간 연결·특성을 조절하는 핵심 인자 'MDGA1' 유전자 돌연변이를 발굴하고, 성별에 따라 다르게 발병하는 기전을 규명했다고 1일 밝혔다.

자폐 스펙트럼 장애는 사회적 상호작용 결여와 반복적 행동을 유발하는 대표적인 뇌신경 발달질환이다. 일반적으로 여성보다 남성 발병 및 진단 비율이 약 3∼4배 가량 높은 것으로 알려져 있다.

하지만, 성별에 따라 발병률이 다른 생물학적 원인은 정확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 자폐 증상을 보이는 환자들에게 'MDGA1' 돌연변이를 처음으로 발견했다.

MDGA1 단백질을 만드는 유전자에 변이가 생기면 신경세포 간 신호 전달을 돕는 단백질(시냅신2) 기능이 떨어지면서 뇌 신경회로 균형이 무너지는 것으로 나타났다.

특히 이런 현상이 성별에 따라 다르게 나타남을 연구팀은 동물실험을 통해 확인했다.

MDGA1 변이 생쥐모델에서 수컷 생쥐는 사회적 소통 능력 저하와 같은 자폐 유사 행동이 뚜렷하게 나타난 반면, 암컷 생쥐는 정상 행동을 보였다.

암컷의 에스트로겐 호르몬 신호전달 체계가 유전자 변이에 따른 신경회로 이상을 방어해 주고 있기 때문이라고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 이런 방어 원리에 착안해 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받은 선택적 에스트로겐 수용체 조절제인 '바제독시펜'을 수컷 변이 생쥐에 투여했다.

그 결과, 떨어졌던 신경 단백질 기능(시냅신2 인산화)이 회복됐고, 자폐 유사 행동이 정상 수준으로 돌아오는 것을 확인했다.

고재원 DGIST 센터장은 "이번 연구는 자폐 스펙트럼 장애의 새로운 유전적 요인과 함께 성별 차이가 발생하는 분자기전을 규명한 것"이라며 "바제독시핀이 자폐증의 새로운 치료제로 활용할 수 있음을 입증해 향후 임상적용을 위한 연구를 지속해 나가겠다"고 덧붙였다.

연구결과는 국제 학술지 'EMBO 분자의학'에 지난달 20일 온라인에 실렸다.

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr