난치병 '제4형 점액지질증'…극복의 길 열린다

국내 연구팀, 제4형 점액지질증 원인 규명

▲TRPML1 결손 생쥐의 췌장세포에서 나타난 분비성 소포체의 비대화.[사진제공=연세대]

[아시아경제 정종오 기자] 난치병으로 알려져 있는 '제4형 점액지질증'의 원인이 규명됐다. 치료법 개발의 새로운 단서가 될 것으로 기대된다. 제4형 점액지질증은 유전병의 하나로 정신지체, 운동능력저하 등의 신경계 질환이 주로 나타나는 질환이다.

국내 연구팀이 리소좀에 존재하는 단백질 TRPML1의 기능을 최초로 규명하며 난치성 유전 질환의 치료제 개발 가능성을 제시했다. 리소좀(Lysosome)은 세포 내 소기관으로 분해 효소가 많아 세균이나 세포내 단백질 등을 소화하는 역할을 한다. TRPML1은 리소좀에 존재하는 단백질로 제4형 점액지질증이라는 질환의 원인으로 지목돼 현재 그 기능에 대해 전 세계적으로 많은 연구가 진행 중이다.

제4형 점액지질증은 현재 치료법이 개발되지 않은 대표적 난치성 질환 중 하나이다. TRPML1의 기능장애가 원인으로 알려져 있는데 TRPML1의 기능과 증상의 인과관계는 명확하게 밝혀지지 않았다. 제4형 점액지질증의 증상이 조절 세포외유출과 연관됐을 가능성이 있음에도 그 연구 또한 이뤄지지 않은 상태이다.

연구팀은 제4형 점액지질증의 임상적 증상이 조절 세포외유출과 연관됐을 가능성이 있다고 판단해 실험용 생쥐 모델에서 조절 세포외유출 기능을 탐구했다. 그 결과 리소좀과 분비성 소포체 사이의 융합 현상으로 인해 조절 세포외유출이 증가한다는 사실을 밝혀냈다. 이 같은 현상이 췌장세포, 침샘세포, 뇌신경 세포 등 다양한 조직에서도 일어난다는 사실을 발견했다.

분비성 소포체란 소화효소나 호르몬 등 세포 밖으로 분비해야 할 물질들을 함유하고 있는 세포 내 소기관이다. 세포 외부에서 신호가 오면 분비성 소포체 내부의 물질을 세포 밖으로 분비하게 된다. 조절 세포외유출은 신경세포 등에 의한 외부 신호전달에 의해 긴밀히 조절되는 세포외유출 작용을 말한다. 침, 땀, 소화효소 등의 분비에 관여한다.

이번 연구는 연세대 신동민 교수팀이 수행했다. 분자생물학분야 국제학술지 '엠보리포트(EMBO Reports)' 2월1일자에 실렸다.

신 교수는 "4형 점액지질증의 분자병리 기전에 대한 새로운 관점을 제시하며 리소좀과 다른 소포체 사이의 융합에서 TRPML1이 중요한 역할을 한다는 사실을 밝힌 것"이라며 "그 동안 치료법이 없었던 난치성 유전 질환 치료 가능성을 제시해 앞으로 신약 물질과 세포 기능 연구에 큰 도움을 줄 것"이라고 말했다.