【 청년일보 】 뇌를 보호하기 위해 염증 반응을 일으키는 과정에서, 결과적으로 파킨슨병을 유발하는 교세포(astrocyte)에 대해 RNA 편집 효소 '에이다원(ADAR1)'이 면역 반응을 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 사실이 밝혀졌다.  
 

28일 학계에 따르면, 한국과학기술원(KAIST) 뇌인지과학과 최민이 교수 연구팀이 영국 UCL 국립신경전문병원 연구소 및 프랜시스 크릭 연구소와의 공동 연구를 통해 이 같은 사실을 입증했다.

최민이 교수 연구팀은 뇌 면역세포의 염증반응을 분석하기 위해 파킨슨 환자에게서 유래한 줄기세포를 이용해 뇌의 신경세포를 돕는 교세포와 신경세포로 구성된 세포 모델을 만들었다. 

이어 파킨슨병의 원인이 된다고 알려진 알파시뉴클레인(α-synuclein) 응집체를 처리한 뒤, 뇌 면역세포의 염증 반응이 어떻게 되는지 분석했다.

그 결과, 알파시뉴클레인 응집체 초기 병리형태 ‘알파시뉴클레인 단량체(oligomer)’가 교세포 내 세포가 위험을 감지하는 센서처럼 작동하는 통로(Toll-like receptor) 경로 및 바이러스나 병원균과 싸우는 면역 신호 네트워크인 인터페론 반응 경로를 활성화하는 것으로 나타났다.

이 과정에서 RNA 편집 효소인 에이다원이 발현하면서 기능과 구조 등 단백질 성질이 바뀌는 아이소폼으로 변형되는 것을 확인했다.

특히 바이러스 감염 시 면역 반응을 조절하기 위해 기능을 발휘하던 에이다원이 수행하는 RNA의 편집 활동이 ‘A(아데노신)’를 ‘I(이노신)’으로 바꾸는 유전자 명령 수정 작업 ‘A-to-I RNA 편집’이 일어났다.

이는 RNA 편집 활동이 정상적인 상황이 아니라, 염증을 일으키는 유전자들에 비정상적으로 집중돼 있다는 것을 의미한다.

이러한 현상은 환자 유래 줄기세포 분화 신경세포에서뿐만 아니라 실제 파킨슨병 환자 뇌의 부검 조직에서도 동일하게 관찰됐다.

최민이 교수 연구팀이 RNA 편집의 이상 조절이 교세포의 만성 염증 반응을 유도하고, 결과적으로 신경세포 독성과 병리 진행으로 이어질 수 있음을 직접적으로 입증한 것이다.

최민이 교수는 “이번 연구는 단백질 응집으로 인한 염증 반응의 조절자가 RNA 편집이라는 새로운 층위에서 작동함을 입증한 것”이라고 말했다.

이어 “기존의 파킨슨병 치료 접근과는 전혀 다른 치료 전략을 제시할 수 있다”면서 “RNA 편집 기술은 신경염증 치료제 개발의 중요한 전환점이 될 수 있을 것”이라고 강조했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단의 뇌과학선도융합, 우수신진연구사업과 KAIST의 대교 인지 향상 프로그램의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 내용은 사이언스 어드밴스드(Science Advances)에 게재됐다.


【 청년일보=김민준 기자 】