문지숙 차의과학대 바이오공학과 교수팀이 혈액검사만으로 뇌종양 등을 조기 진단할 수 있는 바이오마커를 발굴했다.

   문지숙 차의과학대 교수(왼쪽), 최유리 연구원연구팀(제1저자 최유리, 교신저자 문지숙)은 ‘Amyloid precursor-like protein 1’(APLP1)이 뇌에서 특이적으로 발현된다는 사실을 발견하고, APLP1이 뇌질환을 조기 진단할 수 있는 핵심 바이오마커임을 확인했다고 15일 밝혔다. 바이오마커는 몸 속 세포나 혈관, 단백질, DNA 등을 이용해 몸 안의 변화를 알아낼 수 있는 지표다.

연구팀은 세포외소포체(Extracellular Vesicles, EV)가 세포 간 정보교환을 위해 외부로 분비한다는 특성에 착안, 실험을 통해 뇌 유래 EV에서 APLP1이 발현한다는 사실을 찾아냈다. 이후 APLP1의 범용성을 규명하기 위해 뇌에서 검출되는 여러 세포에서 실험을 진행, 각 뇌세포에서 APLP1이 검출된다는 것을 확인했다. 또 혈액에서 분리한 APLP1에서 뇌기능 관련 단백체 및 전령 RNA를 확인했다. APLP1을 여러 뇌질환 진단에 활용할 수 있다는 의미다.

악성 뇌종양 중 하나인 교모세포종에서 APLP1의 활용 가능성도 검증했다. 뇌종양 환자의 혈액 분석 결과, APLP1의 발현 수준이 기존 바이오마커(L1CAM 등)보다 높게 나타났고, APLP1에 반응하는 세포외소포체 수가 정상군 대비 증가하는 것을 확인했다. APLP1 단백질이 기존 바이오마커보다 세포외소포체에 의한 검출 반응에서 민감도가 높았다는 의미다.

연구팀은 APLP1을 활용하면 퇴행성 뇌질환 등을 이전보다 쉽고 빠르게 진단할 수 있다는 사실을 밝혀냈다

문지숙 교수는 “APLP1을 뇌질환 등의 조기 검진에 활용할 수 있고, 저비용으로 여러 번 쉽게 검사하는 게 가능하다”며 “APLP1을 다른 단백질(바이오마커)과 조합하면 치매와 파킨슨병 등 다양한 뇌질환을 조기에 진단할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 ‘혈액 유래 APLP1+ 세포외 소포체는 뇌질환의 조기 진단을 위한 잠재적인 바이오마커’(Blood-derived APLP1+ extracellular vesicles are potential biomarkers for the early diagnosis of brain diseases)라는 제목으로 국제학술지 ‘Advanced Science’(IF=14.3) 1월호에 게재됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단 융합연구개발사업(STEAM연구사업), 한국기초과학지원연구원 엑소좀 기반 바이오신약 분석기술 개발사업의 지원을 받아 진행됐다.