[표지로 읽는 과학] 염증이 알츠하이머병 일으킨다

국제학술지 네이처는 28일 푸른색으로 표시된 ‘타우’ 단백질이 가득 들어찬 신경세포(뉴런)의 모습을 표지에 실었다. 타우 단백질은 베타 아밀로이드 단백질과 함께 알츠하이머에 가장 큰 영향을 미치는 단백질로 추측되고 있다. 베타 아밀로이드는 뇌 속에서 응집(플라크) 형태로 뭉쳐있고 타우 단백질은 과인산화되며 신경섬유 속에 축적된다. 뇌 속에 존재하는 방식은 다르지만 둘 모두 신경퇴행성 뇌질환과 인지 기능 저하를 일으킨다. 다만 둘 사이의 연관성은 아직 잘 알려지지 않았다.

마이클 헤네카 독일 본대 신경퇴행성질환 및 노인정신의학부 교수 연구팀은 염증 조절 복합체 ‘NLRP3 인플라마좀’이 타우 단백질이 축적되는 과정에 중요한 역할을 한다는 연구결과를 이달 20일 네이처에 발표했다. NLRP3는 세포에서 독성 물질에 반응해 염증 세포의 사멸을 일으키는 물질인 인플라마좀과 복합체를 구성해 염증을 조절한다.

연구팀은 전두측두치매(FTD)로 사망한 환자의 뇌와 뇌세포, FTD를 일으킨 쥐의 뇌를 분석했다. 그 결과 인플라마좀이 일으킨 염증이 타우 단백질의 과인산화를 유도하는 효소에 영향을 미치는 것으로 드러났다. 신경섬유 속에 존재하는 타우 단백질이 과인산화되면 제거되지 않고 신경세포 속에 축적되면서 신경섬유를 엉기게 만든다. 염증 반응이 타우 단백질 축적을 유도하는 것이다.

연구팀은 “이번 연구는 베타 아밀로이드가 알츠하이머를 일으키는 주요 원인이라는 ‘아밀로이드 가설’을 뒷받침하는 결과”라고 설명했다. 아밀로이드 가설은 베타 아밀로이드 플라크가 타우 단백질을 만들고 결국 뇌세포를 죽인다는 이론이다. 헤네카 교수팀은 과거 연구에서 베타 아밀로이드에 의해 활성화된 인플라마좀이 베타 아밀로이드 플라크를 유발하는 것을 보인 바 있다. 이때 활성화한 인플라마좀이 타우 단백질 축적도 유발하면서 둘 사이의 연결고리가 만들어졌다는 것이다.

헤네카 교수는 “이번 연구로 타우 단백질의 생성 원인이 밝혀진 만큼 미래 약물은 면역 반응을 조절함으로써 이를 정확히 다룰 수 있다”며 “타우 단백질이 정신 능력을 감소시키는 게 확실한 만큼 이를 해결할 수 있다면 나은 치료를 위한 중요한 발걸음이 될 것”이라고 말했다.

[조승한 기자 shinjsh@donga.com]