파킨슨병 유발 유전자 뇌종양에도 영향 규명

이규선 박사

아주경제 이한선 기자 = 한국생명공학연구원 연구원이 국제 공동연구를 통해 파킨슨병 유발 유전자가 뇌종양에도 영향을 준다는 사실을 규명했다.

생명연은 바이오나노연구센터 이규선 박사와 미 스탠포드 의대 루빙웨이 교수팀이 파킨슨병 원인 유전자 핑크1이 발암 유전자 노치에 영향을 미쳐 파킨슨병 뿐만 아니라 뇌종양의 발현‧증식에도 관여한다는 사실을 규명했다고 26일 밝혔다.

생명연 주요사업과 미 국립보건원(NIH) 지원을 받아 수행한 이번 연구결과는 세계적인 생명과학분야 학술지 가운데 하나인 유전자와 발생 15일자 표지논문으로 발표했다.

PINK1 유전자가 세포 미토콘드리아 기능을 저하시켜 도파민 신경세포 사멸을 촉진하고 이에 따라 파킨슨병을 유발한다는 사실은 이미 알려져 있었지만 노치 유전자와 결합해 신호전달과정에서 조절인자로 작용한다는 사실을 밝힌 것은 이번이 처음이다.

연구팀은 초파리 모델과 뇌종양 환자 유래 신경줄기세포를 이용해 파킨슨병 유발 유전자 PINK1과 암 유발 유전자 노치가 서로 결합하는 것을 관찰하고 PINK1 유전자가 노치 신호전달과정의 새로운 인자로 미토콘드리아의 구성과 기능을 조절해 신경줄기세포 항상성 유지에 기여하는 것을 증명할 수 있었다.

연구팀은 노치 유전자를 조작한 뇌종양 초파리 모델의 신경암세포에서 PINK1 유전자의 기능을 저해할 경우 뇌종양의 크기가 현저히 감소하고 세포증식률이 40% 이상 줄어들고 PINK1 조작 초파리의 경우 정상 초파리에 비해 신경줄기세포가 60% 이상 감소하는 것을 확인했다.

뇌종양 환자로부터 분리한 신경암세포 및 인간의 정상 신경줄기세포를 이용해 PINK1 유전자 억제 효과를 살펴본 결과 PINK1 유전자 억제시 신경줄기세포와 신경암세포의 세포증식률이 현저히 줄었다.

연구팀은 미토콘드리아 기능 저해 화합물을 투여했을 때 신경줄기세포의 미토콘드리아가 변형돼 세포 증식이 억제됨을 동일하게 확인하고 PINK1이 신경줄기세포의 미토콘드리아 기능 조절에 중요한 역할을 담당하는 것을 알 수 있었다.

이규선 박사는 “해외기술연가 중 의미있는 연구성과를 낼 수 있어서 감회가 남다르다”며 “이번 연구를 통해 향후 PINK1을 신경줄기세포 이용 신약 후보물질 검색 및 세포치료제 개발에 새로운 표적 유전자로 활용 가능할 것으로 예상되고 신경퇴행성질환 치료 및 신경암 치료 기술개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다”고 밝혔다.