호주와 중국의 공동 연구팀이 알츠하이머를 완치시킬 수 있는 약물을 찾는 연구를 진행하고 있다고 한다. 이 연구 프로젝트는 호주 South Australia 대학의 Xin-Fu Zhou 교수와 중국 제3군 의과대학의 Yanjiang Wang 교수가 주도하고 있다. 공동 연구팀은 최근에 뇌졸중 환자들의 증상 진행을 중단시킬 수 있는 치료법을 보고하였으며 알츠하이머의 발생 기작에 대해서도 새로운 연구 결과를 발표했다. 여기서 더 나아가서 연구팀은 알츠하이의 증상을 사라지게 만드는 뇌에 존재하는 보호 물질을 발견하여 ‘Molecular Psychiatry’ 최신호에 논문으로 발표했다. 

South Australia 대학 신경과학 연구소 소속의 Zhou 교수는 이번 연구가 유망 알츠하이머 치료제 개발을 위한 문을 열어줄 것이라고 밝혔다. 그는 “알츠하이머는 현재의 사회가 직면한 가장 참담한 질병 중 하나이다. 알츠하이머의 영향은 개인에게만 미치지 않고 그의 경력과 가족에도 나쁜 영향을 끼치고 있다. 또한 사회의 보건 및 헬스케어 시스템에 대하여 경제적인 부담을 주고 있기 때문에 효과적인 대책이 요구되고 있다”고 설명했다. 

노인의 정신 및 신경 기능 장애를 특징적으로 나타내는 알츠하이머는 치매(dementia)의 가장 흔한 형태이다. WHO의 보고에 따르면, 전세계 60대 이상 노인의 10명 중 1명꼴로 알츠하이머를 앓고 있지만 환자 3명 중 1명만이 치료를 받고 있다고 한다. 2050년에는 미국에서 1600만 명, 전세계적으로 1억 600만 명에게 알츠하이머가 발생할 것으로 예상되고 있다. 알츠하이머의 경제적인 영향은 매우 커서 미국에서만 2015년에 경제적 비용이 2000억 달러, 베이비 부머 세대가 노령 인구가 되는 2050년까지 1조 1000억 달러의 비용이 들어가게 될 것이라고 예측되고 있다.

현재 알츠하이머 증상에 도움을 주는 소수의 약물들이 존재하지만 완치시키거나 근본적인 문제에 작용하는 약물은 없는 형편이다. Zhou 교수는 “알츠하이머는 독성 대사물이 과도하게 생성되어서 신경의 연결을 깨뜨리는 대사 질환의 일종이다. 아밀로이드 베타(amyloid-beta: Aβ)나 뉴로트로핀(neurotrophins) 전구체에 의한 신경퇴행성 신호가 신경영양(neurotrophic) 신호를 압도하기 때문에 시냅스의 기능 이상과 신경 퇴행이 유발된다. 다행히도 사람들은 뇌에서 독성 대사물에 의한 손상으로부터 보호를 받는데 충분한 양의 신경 보호 인자들을 생성시킬 수 있다”고 설명했다. 

Zhou 교수는 “뉴로트로핀 수용체 p75(neurotrophin receptor p75: p75NTR)는 Aβ와 뉴로트로핀 전구체의 수용체로서 신경퇴행성 신호전달의 독성을 매개한다. 그러나 이에 대응하여 인간의 뇌에서는 p75NTR의 세포외 도메인인 P75ECD를 세포의 표면에서 흘러나오게 만드는 생리적인 신경보호 기작이 존재한다”고 설명했다. Zhou 교수와 Wang 교수는 알츠하이머 환자들의 뇌와 척수액에서 신경 손상을 늘리는 p75NTR이 증가하는 반면에 신경보호 기작을 갖는 p75ECD가 감소하는 것을 발견했다고 한다. 

또한 연구팀은 알츠하이머 모델 마우스의 뇌에서 Aβ의 축적 이전과 이후에 AAV8을 벡터로 이용하여 사람의 p75ECD 인코딩 유전자를 전달하여 p75ECD를 정상 수치로 회복시키는 시험을 실시했다. 여기서 유전자 요법을 받은 마우스들은 알츠하이머에 수반되는 이상행동과 Aβ 축적, 아폽토시스(apoptosis), 신경 염증, 타우(tau) 인산화, 수상돌기 소극(dendritic spine), 신경구조, 시냅스 단백질 결손과 같은 알츠하이머 병태가 정상 수준으로 회복되었다고 한다. 또한 연구팀은 p75ECD가 베타-시크리테이즈(β-secretase) 발현과 활성 억제를 통하여 아밀로이드 생성도 감소시키는 것으로 확인되었다. 

Zhou 교수는 “우리의 결과는 p75ECD가 Aβ의 독성에 대항하는 생리적 신경보호 물질임을 보여주는 동시에 알츠하이머에 대한 새로운 치료 표적이자 생체 표지자가 될 수 있음을 가리키고 있다”고 설명했다. 연구팀은 추가 연구에서 전임상과 임상을 통하여 p75ECD를 약물 후보 물질로서 검증할 뿐만 아니라 진단 표지자로서도 확인해 본다고 한다. 

Last updated: Friday 1 May 2015 at 2am PST Last updated: Fri 1 May 2015 at 2am PST 

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ADVERTISEMENTSouth Australian and Chinese scientists have made a molecular discovery through their research into finding a cure for Alzheimer's Disease. 

The research is part of a joint collaboration between groups of scientists led by Professor Xin-Fu Zhou from the University of South Australia and Professor Yanjiang Wang at China's Third Military University. 

Earlier this month the research partnership discovered a drug used in the treatment of stroke victims could help stop the progression of the disease. 

The scientists have made a discovery of one of the mechanisms of Alzheimer's Disease. 

Professor Xin-Fu Zhou who is the University of South Australia's Research Chair in Neurosciences, says the discovery opens the door to further research into potential treatments. 

"Alzheimer's Disease is one of the most devastating diseases currently facing society," Professor Zhou says. 

"Its effects are devastating on the individual, their carer and family, and the economic burden on health and aged care systems will only increase without urgent further research." 

Currently, there are only a small number of drugs that help with the symptoms of Alzheimer's Disease and there is no cure. 

"Alzheimer's Disease is a kind of metabolic disease which produces too much toxic metabolic product and causes breakdown of nerve connectivity," Professor Zhou says. 

"Neurodegenerative signals such as amyloid-beta (Aβ) and the precursors of neurotrophins, outbalance neurotrophic signals, causing synaptic dysfunction and neurodegeneration. 

"Fortunately, people normally have mechanisms which produce sufficient amounts of nerve protective factors which can prevent the damage of toxic metabolites to the brain. 

"The neurotrophin receptor p75 (p75NTR) is a receptor of Aβ and precursors of neutrophins and mediates the toxicity of the neurodegenerative signals. However, the shedding of its extracellular domain (P75ECD) of p75 from the cell surface is a neuroprotective event and physiologically regulated." 

Professors Xin-Fu Zhou and Yanjiang Wang have discovered that with Alzheimer's Disease the neurotrophin receptor p75 which causes nerve damage is increased but the level of neuroprotective p75ECD in the brain and cerebral spinal fluid is reduced to the abnormality in the process of p75ECD shedding. 

Their research shows that restoration of p75ECD to the normal level by brain delivery of the gene encoding human p75ECD before or after Aβ deposition in the brains of mice reversed the behavioural deficits and Alzheimer's Disease-type pathologies, such as Aβ deposit, apoptotic (cell death) events, neuroinflammation, Tau phosphorylation, and the loss of dendritic spine, neuronal structures and synaptic proteins. They also showed p75ECD can reduce amyloidogenesis by suppressing β-secretase expression and activities. 

"Our data demonstrates that p75ECD is a psysiologically neuroprotective molecule against Aβ toxicity and would be a novel therapeutic target and biomarker for Alzheimer's Disease", Professor Zhou says. 

Further studies will be needed in order to validate the research as a drug candidate and diagnostic marker throughout preclinical and clinical trials. 

The discovery was published in Molecular Psychiatry.

Adapted by MNT from original media release