'자폐증 증상 개선' 뇌 물질 찾았다…IBS, 치료 전략 제시

뇌 내 글리신 조절 약물의 자폐 증상 개선 효과 확인해

생쥐모델·인간 뇌 유사장기 효과검증, 국제학술지 게재

[대전=뉴시스] Slc6a20a-ASO에 의한 자폐 스펙트럼 장애 모델의 증상 치료 연구 모식도. IBS 연구 결과 Slc6a20a-ASO에 의해 사회적 상호작용 문제, 과잉·반복적 그루밍 및 NMDA 수용체 활성 저하가 회복됐다. (사진=IBS 제공) 2026.06.09. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 국내연구진이 뇌의 특정물질을 조절해 자폐증을 개선하는 새로운 치료전략을 제시했다.

기초과학연구원(IBS)은 시냅스뇌질환연구단 김은준 단장(KAIST 석좌교수) 연구팀이 뇌 내 특정 물질인 '글리신'을 조절하는 약물을 통해 자폐증 생쥐모델의 행동 증상을 개선하고 생쥐모델과 인간 뇌 오가노이드 모두에서 신경기능 회복효과를 확인했다고 9일 밝혔다.

오가노이드(Organoid)는 줄기세포 등을 배양해 만든 작은 장기유사체로 실제 장기의 구조와 기능 일부를 재현해 질병 연구와 약물 평가 등에 활용된다.

자폐 스펙트럼 장애(자폐증)는 신경발달장애 중 하나로 미국의 경우 8세 아동 31명 중 1명이 자폐증을 가진 것으로 보고됐지만 아직 명확한 발병기전과 치료법은 밝혀지지 않고 있다.

이번에 김은준 단장팀은 자폐증 발병기전에 대한 대표적인 가설 중 하나인 'NMDA 수용체 기능 저하'에 주목했다. NMDA 수용체는 뇌 신경세포가 신호를 주고받을 때 중요한 역할을 하는 단백질로 이 수용체의 기능저하는 자폐증을 비롯해 조현병, 지능장애, 펠란-맥더미드 증후군 등 다양한 뇌신경질환과 연관된 것으로 알려져 있다.

연구팀에 따르면 MDA 수용체는 신경전달물질인 글루탐산과 글리신이 함께 결합해야 활성화되기 때문에 주변 글리신 농도에 따라 활성이 달라질 수 있다.
 
연구팀은 "글리신의 양을 조절하면 약해진 NMDA 수용체 기능을 회복시킬 수 있을 것으로 보고 연구를 진행했다"며 "기존 연구는 GlyT1처럼 글리신을 옮기거나 회수하는 수송체 단백질을 표적으로 한 약물을 사용했으나 GlyT1 저해제는 임상시험서 효과가 제한적이었고 호흡과 운동조절에 중요한 뇌간에 GlyT1이 많이 존재해 부작용 우려가 있었다"고 설명했다.

연구진은 GlyT1과 달리 대뇌 피질과 해마 등 인지기능과 관련된 영역에 주로 존재하는 글리신 수송체 'Slc6a20a'를 새로운 표적으로 삼고 NMDA 수용체 기능이 저하된 자폐증 및 펠란-맥더미드 증후군 모델 생쥐의 뇌에 Slc6a20a를 억제하는 ASO(이하 Slc6a20a-ASO)를 주사하고 관찰했다.

관찰 결과 4주 후 생쥐의 NMDA 수용체 기능이 정상 수준으로 회복됐고 다른 쥐와 어울리지 못하던 사회성 문제와 과도하게 털을 고르는 행동(그루밍)이 개선되는게 확인됐다.

특히 행동 개선효과는 한 번의 주사 후 8주가 지난 뒤에도 관찰돼 장기간 효과가 지속됐다. 또 뇌 신호가 오가는 연결부위인 시냅스의 단백질 기능조절 상태를 분석한 결과에서도 약물(Slc6a20a-ASO) 투여 뒤 단백질 기능 전반이 정상화된 것으로 나타났다.

이어 유전자 변이를 가진 인간 대뇌 피질 오가노이드를 제작해 실험한 결과 생쥐모델과 마찬가지로 NMDA 수용체 기능이 저하돼 있었으나 약물 처리 후 신경기능이 정상 수준으로 회복됨이 밝혀졌다.

이는 NMDA 수용체 기능이 자폐증의 발생과정과 치료전략에서 핵심적인 역할을 한다는 의미다.

이를 통해 발달과정이 지난 시점에서도 자폐증 관련 뇌 기능과 행동 증상이 개선될 수 있음을 증명했다.

연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'온라인판에 지난달 29일 게재됐다.

김 단장은 "이번 연구에서 글리신 조절 약물(Slc6a20a-ASO)을 통해 자폐증 모델생쥐의 행동 증상 개선과 생쥐 및 인간 대뇌 오가노이드의 신경기능 회복을 확인했다"며 "자폐 스펙트럼 장애의 핵심 증상을 겨냥한 치료제 개발의 기반이 될 것"이라고 말했다.


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