- 정신질환 원인 줄기세포 규명 및 비정상적 뇌 신경줄기세포 약물 제어 효과 입증
- 김 교수, “뇌 속 신경줄기세포에서 정신질환 유발 원인세포 찾아 치료… 앞으로 정신질환 치료 패러다임 바뀔 것”
- 세계 저명 학술지 Nature Communications에 3월 11일 게재

동국대(총장 윤재웅)는 화학과 김종필 교수(교신저자), 김홍원 교수(제1저자), 조병국 연구교수(제1저자)로 구성된 연구팀이 세계 최초로 뇌 속 신경줄기세포에서 정신질환 유발 원인세포를 찾아 치료하는 세포 재생 치료 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구결과는 뇌 신경줄기세포 및 신경세포 수준에서 조증의 근본적인 문제를 해결할 가능성을 보여준 것으로 평가받고 있다.

정신 건강 문제 중에서도 양극성 장애(Bipolar Disorder)로 잘 알려진 조증(Mania)과 같은 정신질환은 현대 사회에서 전 세계 수백만 명에게 큰 영향을 미치고 있다. 조증은 뇌의 광범위한 신경 네트워크 과활성과 관련되어 있으며, 기존 치료법으로는 다수의 뇌 신경세포가 보이는 비정상적인 활성을 전반적, 영구적으로 조절하는 것이 어렵다고 알려져 있다. 특히 최근에는 정신질환을 앓고 있던 환자가 적절한 치료를 받지 못한 채 사건·사고로 이어지는 극단적인 사례를 통해 정신질환에 대한 근본적 치료 기술 개발의 필요성이 지속적으로 제기되고 있다.

기존 정신질환 치료법은 주로 증상을 완화하는 데만 초점을 맟춘 약물치료로, 재발률이 높고 근본적인 원인을 해결하지 못하는 한계가 있었다. 김종필 교수 연구팀은 세계 최초로 양극성장애를 갖는 조증 마우스와 실제 정신 질환 환자의 뇌속에서 최상위 신경줄기세포(qNSCs)의 비정상적으로 활성화를 발견했다. 연구팀은 “이 과정에서 분비되는 ‘Pleiotrophin(Ptn)’이라는 단백질이 뇌 신경세포에 영향을 주어 조증을 유발한다는 점을 밝혀낸 것”이라고 설명했다.

연구 결과에 따르면, 뇌 속 특정신경줄기세포에서 분비되는 Ptn 단백질의 비정상적 활성화를 억제하면 뇌에서 조증과 관련된 정신질환 증상이 효과적으로 제어되었다. 연구팀은 이번 연구로 양극성장애에서 조증이 발병하는 근본적인 기전을 증명하고, 이를 통해 정신질환 조절의 새로운 패러다임을 제시했다고 덧붙였다.

이 연구에서 주목할 만한 점은 뇌 속에 비정상적 신경줄기세포의 활성을 조절하는 약물의 효과가 입증되었다는 것이다. 연구팀은 조증 모델에서 TAE684를 투여한 결과, 양극성장애의 대표적인 증상인 과잉 행동과 충동성이 현저히 줄어들었으며, 신경세포 간 시냅스 균형이 회복됨을 확인했다고 밝혔다. 이는 기존의 약물과 달리 뇌 신경줄기세포 및 신경세포 수준에서 조증의 근본적인 문제를 해결할 가능성을 보여주는 것이다.

김 교수 연구팀은 “기존의 조증 치료는 주로 기분 안정제나 항정신병 약물을 사용하여 신경전달물질의 불균형을 조절하는 방식이었으나, 이러한 방법은 증상 완화에 초점이 맞춰져 있어 발병의 근본적인 원인을 해결하지 못하는 한계가 있었다”고 설명했다. 이어, “본 연구가 주목받는 이유는 양극성 장애에 있어서 타깃이 될 수 있는 뇌 속의 비정상적 휴면기 신경줄기세포를 찾아내, 질환 발병의 근원적 기전임을 증명했기 때문”이라며, “신경줄기세포를 타깃으로 한 치료법이 실제 임상에서 활용될 수 있도록 추가 연구와 임상시험을 이어나갈 것“이라고 밝혔다

한편, 이번 연구는 범부처 재생의료기술 사업단, 대학중점연구소 사업, 인공아체세포 기반 재생치료 기술개발사업의 지원을 받아 수행되었으며, 연구 결과는 “PTN Activity in Quiescent Neural Stem Cells Mediates Shank3 Overexpression-Induced Manic Behavior”라는 제목으로 세계적 권위의 학술지 Nature Communications (IF:16.6)에 2025년 3월 11 일자로 발표됐다.