송지환 차의과학대 의생명과학과 교수, 이령 차의과학대 의생명과학과 박사, 나덕렬·김희진 성균관대 삼성서울병원 신경과 교수 공동연구팀이 알츠하이머병 환자의 혈액으로 유도만능줄기세포주(induced pluripotent stem cells, iPSC)를 제작하는 데 성공했다.

연구팀이 제작한 유도만능줄기세포주는 알츠하이머병의 원인 중 하나인 ‘프리세닐린 1(Presenilin 1) 유전자 돌연변이’가 있는 환자의 혈액으로 제작됐다. 이 유전자 변이가 있는 혈액으로 세포주를 제작한 것은 이번이 최초다.

이 세포주는 신경세포로 분화 시 알츠하이머병 환자의 병리학적 특성인 △베타 아밀로이드 단백질의 증가 △인산화된 타우 단백질의 축적 △미토콘드리아 및 오토파지(autophage)의 기능장애 등을 발현한다. 이는 향후 여러 알츠하이머병 신약후보물질을 대상으로 약물 스크리닝을 진행할 때 병리학적 특성이나 독성 여부 등을 확인하는 데 활용될 수 있다.

그동안 이런 연구에는 알츠하이머병 관련 유전자를 과발현시킨 세포나 동물모델 등을 약물 스크리닝에 이용했으나 이들은 알츠하이머병 환자의 병리학적 특성을 정확하게 나타내지 못했다.

송 교수는 “이번에 제작된 유도만능줄기세포는 신경세포로 분화시켰을 때 알츠하이머병 환자의 병리학적 특성을 잘 나타내 신약 스크리닝에 도움이 될 것”이라며 “이번 연구결과를 바탕으로 알츠하이머병 신약후보물질을 발굴하는 등 연구를 진전시킬 계획”이라고 말했다.

이번 연구는 한국보건산업진흥원, 한국연구재단, 아이피에스바이오의 지원을 받아 진행됐으며, 연구결과는 세포생물학 분야 국제학술지인 ‘세포 증식(Cell Proliferation)’에 ‘프리세닐린1 유전자 돌연변이(S170F)를 갖는 조발성 알츠하이머병 환자 유래 유도만능줄기세포로부터 분화시킨 대뇌 피질 신경세포의 병리학적 특성 발현’(Pathological manifestation of the induced pluripotent stem cell-derived cortical neurons from an early-onset Alzheimer’s disease patient carrying a presenilin-1 mutation (S170F))이라는 제목으로 게재됐다.