서울대(총장 오세정)는 묵인희 교수(의과대학 생화학교실·국가 치매극복연구개발사업단 단장) 연구팀과 영국 존 하디(John Hardy) 교수 연구팀이 알츠하이머병 환자 내 각기 형질이 비슷한 환자 하위 군집들이 자가포식 작용의 차이에 의해 존재한다는 사실을 발견해 맞춤형 약물 개발 가능성을 제시했다고 15일 밝혔다.

알츠하이머병은 치매 환자 중 70% 비율을 차지하는 대표적인 퇴행성 뇌 질환으로, 인지기능 저하와 신경세포 감소 등을 동반한다. 해당 질환에는 뇌 속에 축적되는 베타-아밀로이드 단백질과 타우 단백질 뿐만 아니라 여러 복합적인 원인들이 작용해 다원인성 질환으로 알려져 있다.

이러한 질병의 복잡성으로 인해 알츠하이머병 치료제 개발에 어려움을 겪어왔다.

본 연구진은 알츠하이머병 내 환자 군집 존재를 발굴하고 그 원인을 찾기 위해 뇌 속에 베타-아밀로이드가 축적된 알츠하이머병 환자 170명을 대상으로 유전체·전사체·단백질체 등 다중 데이터를 동시에 활용하여 연구를 진행했다.

그 결과 같은 알츠하이머병을 앓는 환자들이 서로 다른 특징의 군집을 갖고 있다는 것을 발견했다. 이를 통해 각 군집에 속한 환자들의 특성에 맞춰 맞춤형 치료제를 개발할 수 있는 가능성을 발견했다.

또 군집 분석 결과를 실제 환자의 뇌 영상 종적 추적 데이터, 알츠하이머병 네트워크 모델 기반 핵심 원인 분석 데이터 등과 비교해 생물학적 의미를 찾았다. 그 결과 알츠하이머병 환자 내 존재하는 환자 군집의 형성은 자가포식 메커니즘에 의한 차이에서 유발된 현상일 수 있다는 사실을 발견했다.

해당 결과는 역분화줄기세포 유래 뇌 오가노이드 및 미세아교세포와 실제 인간 뇌 전사체 분석 결과를 통해서 재검증 되었고, 알츠하이머병에서 존재하는 자가포식 메커니즘이 환자 뇌와 혈액에서 서로 다른 경로로 작용하여 환자 군집 형성에 영향을 준다는 것을 확인했다.

묵인희 교수는 "본 연구는 겉으로는 비슷해 보이는 알츠하이머병 환자 내에서도 환자들의 특징이 서로 다른 하위 군집들이 존재할 수 있음을 보여주며, 각 군집에 속한 환자들은 각기 다른 치료법을 적용해야 할 필요성을 보여주는 아주 중요한 연구"며 "본 연구가 정밀의학 기반 맞춤형 의약품 개발에 초석이 될 중요한 지표가 되길 희망한다"고 밝혔다.