"뇌의 '지친' 면역세포가 알츠하이머병 유발할 수 있다"

최근 면역학 의학 저널 〈Immunity〉에 발표된 한 연구에 따르면 뇌에서 '지칠 대로 지친' 면역세포가 알츠하이머병을 유발할 수 있는 것으로 나타났다.

"알츠하이머병이 발병함에 따라 쥐와 인간 모두에게 영향을 미치면서 뇌의 면역 세포인 미세아교세포(microglia)가 시들고, 알츠하이머와 관련된 핵심 유전자 변형인 'APOE4'가 이러한 변화를 중재할 수 있다"

연구팀은 이 새로운 종류의 '지친' 세포들에 'TIM(terminally inflammatory microglia, 말기 염증성 미세아교세포)'이라는 이름을 붙였다. TIM은 뇌에서 플라크를 효율적으로 제거하는 능력을 상실하면서 알츠하이머 병을 유발할 수 있다는 것이다.

또한 연구팀은 알츠하이머병 약물인 '아두카누맙(aducanumab)'이 뇌의 면역 세포와 어떻게 상호 작용할 수 있는지에 대해서도 밝혔다. 연구팀은 APOE4 변이가 있는 쥐를 아두카누맙으로 치료했을 때 TIM이 일부 기능을 회복한다는 사실을 발견했다고 설명한다.

인간은 APOE2, APOE3, APOE4라는 세 가지 APOE 유전자 변종 중 하나를 갖고 있는 데 APOE4 유전자는 모세혈관이 제 기능을 못 하게 해 혈관에 안 좋은 영향을 준다. 영양분과 산소를 전달하고 폐기물을 제거하는 혈관이 제 기능을 못 하면 치매 위험이 올라간다. 그래서 인구의 약 20%가 전달되는 APOE4 변종은 알츠하이머의 가장 강력한 유전적 위험 요소 중 하나로 간주된다.

연구팀은 인간의 APOE 변종을 표현하는 알츠하이머병의 쥐 모델을 개발하고 난 후 APOE4가 알츠하이머 병에 걸리면서 그들의 뇌에 어떤 영향을 미치는지에 대해 알기 위해 쥐를 노화시켰다. 그리고 이 쥐들에게 뇌 면역 세포의 단세포 지도를 만들고 이전에 설명되지 않았던 스트레스와 염증의 징후로 가득한 미세아교세포 집단을 발견했다. 다른 변종들은 비교적 적은 TIM을 가지고 있는 반면, APOE4를 가진 쥐들의 뇌는 TIM에 의해 퍼졌다.

이러한 결과들은 APOE4가 뇌의 면역 세포를 손상시킴으로써 알츠하이머의 위험을 증가시킬 수 있다는 것을 암시한다.

연구원들은 또한 최근에 승인된 알츠하이머 약인 아두카누맙으로 쥐들을 치료하는 것이 상태를 개선하고 손상된 TIM을 재활시킨다는 것을 발견했다. 특히 이 약의 효과는 APOE4를 가진 쥐들에게서 훨씬 더 두드러졌다.

"너무 지쳐 일을 할 수 없는 상태에서 미세아교세포를 회복시키는 것은 뇌가 스스로를 보호하는데 필요한 힘을 줄 수 있다. 만약 그렇다면, TIM은 유망한 치료 목표가 될 것이다. 만약 우리가 그들을 다시 건강한 상태로 되돌릴 수 있다면, 아마도 면역 체계가 알츠하이머를 억제할 수 있을 것"

연구팀은 이제 그 과정을 방해하는 약물을 개발하고, 미세아교세포를 건강하게 유지하고, 인지능력 저하를 줄이는 것에 기여하는 것을 목표로 TIM 형성을 이끄는 신호 분자를 탐구할 것이라고 밝혔다. 장기적으로, 이것은 새로운 알츠하이머 치료법으로 이어질 수 있다.

연구팀은 비록 지금까지는 TIM이 주목을 받지 못했을지 모르지만, 이 지친 면역 세포들이 종양에서 파킨슨병에 이르기까지 다른 뇌 질환에도 관여할 수 있다고 의심한다. 염증은 TIM을 축적하게 하므로, 우리가 보고 있는 것이 알츠하이머에만 국한된 것은 아닐지도 모른다는 것이다.

다만 연구팀은 각 유전자형과 연령에 대해 하나의 라이브러리가 생성되었다는 사실로 인해 통계적 힘이 제한되며, "인간의 데이터세트에 대한 우리의 분석이 TIM 빈도와 성별 사이의 강한 상관관계를 확인했지만, 쥐에서는 힘이 부족했다"라며 이러한 결과의 검증은 향후 작업이 필요하다"고 밝혔다.

포인트경제 김지연 기자