"우울증 약, 왜 몇 주 지나야 듣나"…DGIST, 치료 지연 원인 밝혔다[과학을읽다]

세로토닌 아닌 뇌 '신경펩타이드' 생성·회로 재편이 핵심
연구결과, 정신의학 권위지 'Molecular Psychiatry' 게재

항우울제를 복용하면 세로토닌 농도는 즉시 올라가지만, 실제 기분 개선까지는 수주 이상이 걸린다. 국내 연구진이 이 '치료 지연' 현상의 분자적 원인을 세계 최초로 규명했다.

오용석 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 교수 연구팀은 항우울제 효과가 늦게 나타나는 이유가 세로토닌 자체가 아니라, 뇌 속 특정 신경펩타이드 생성과 신경회로 재편 과정에 있다는 사실을 밝혀냈다고 26일 밝혔다. 연구 결과는 분자정신의학 분야의 세계적 권위지 '몰레큘러 사이키아트리(Molecular Psychiatry)'에 온라인 게재됐다.

(항우울제 치료 지연) 약물 복용 직후 세로토닌은 증가하지만, 실제 치료 효과는 시간이 지난 뒤 나타남. (펩타이드성 신경회로 재구성) 그 사이 모시세포에서 PACAP 생성이 늘어나고, 이 신경펩타이드가 회로를 재편해 우울 증상 회복을 유도함. 연구팀 제공

세로토닌은 '신호', 실제 치료는 펩타이드가 수행

선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI)는 복용 직후 세로토닌 농도를 빠르게 높인다. 그러나 환자가 체감하는 항우울 효과는 수주에서 수개월이 걸린다. 그동안 학계에서는 이를 뇌 신경회로의 구조적 변화 때문으로 추정해왔지만, 구체적인 분자 기전은 명확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 항우울제를 장기간 투여한 생쥐의 뇌를 최신 유전체 분석 기술로 추적했다. 그 결과, 해마의 '모시세포(Mossy cell)'에서 특정 단백질 번역이 선택적으로 활성화되고, 이 과정에서 신경펩타이드인 PACAP이 증가한다는 사실을 확인했다.

연구에 따르면 세로토닌 증가는 일종의 '신호'에 불과하며, 실제 항우울 효과는 신경펩타이드가 충분히 생성되고 주변 신경세포 회로가 재구성되는 과정을 거쳐 나타난다. 연구팀은 이를 '번역 재편성(Translational Reprogramming)'이라는 새로운 작용 기전으로 제시했다.

여성에서 더 강력…속효성 치료제 단서 확보

특히 이번 연구는 PACAP 기반 항우울 기전이 암컷 생쥐에서 더욱 강하게 나타난다는 점도 밝혀냈다. 이는 우울증 발병과 치료 반응에서 나타나는 성별 차이를 설명할 수 있는 중요한 분자적 단서로 평가된다.

연구팀은 이번 발견이 항우울제 반응을 예측하는 바이오마커 개발과 신경펩타이드 번역 조절을 표적으로 한 차세대 속효성 항우울제 설계로 이어질 수 있을 것으로 기대하고 있다.

오용석 교수는 "우울증 치료 지연 현상을 신경펩타이드 생성 효율이라는 새로운 관점에서 설명했다"며 "앞으로는 세로토닌뿐 아니라 신경펩타이드 생성과 성숙 과정을 직접 조절해 복용 직후 효과를 내는 치료제 개발로 연구를 확장할 계획"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행됐다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr