지적장애·뇌전증 매커니즘은?...유전자 뇌기능 밝혔다

[이데일리 강민구 기자] 국내 연구진이 공동 연구로 지적장애나 뇌전증을 유발하는 것으로 알려진 유전자의 뇌기능을 알아냈다. 이를 통해 특정 유전자 변이로 발생하는 지적장애나 뇌전증 증상의 치료법을 개발하기 위한 실마리를 제시했다.

한국뇌연구원은 이계주 연구그룹장이 한기훈 고려대학교 의과대학 뇌신경과학교실 교수, 최세영 서울대학교 치의학대학원 교수와 함께 실험쥐 모델을 활용해 CYFIP2 유전자의 뇌기능을 규명했다고 6일 밝혔다.

한기훈 고려대 교수, 최세영 서울대 교수, 이계주 한국뇌연구원 연구그룹장(왼쪽부터)<사진=한국뇌연구원>

뇌전증(간질)은 뇌기능 이상으로 발생하는 대표 질환이다. 이 질환은 지능 발달 장애로 학습과 일상생활의 어려움을 겪는 지적장애와 의식 소실, 발작 등을 동반한다. 그동안 지적장애나 뇌전증 발병 관련 다수 유전자 변이가 알려졌지만, 이들이 뇌기능 이상을 유발한 기전을 구체적으로 알아낸 사례는 많지 않았다.

연구팀은 환자 유전체 분석에서 CYFIP2 유전자의 변이가 지적장애와 뇌전증과 반복적으로 연관된다는 해외 연구사례에 주목했다. 이어 CYFIP2의 발현이 감소한 실험쥐 모델을 제작해 기억, 의사결정, 공감능력, 감정조절 관련 뇌 내측전두엽피질 영역에서 나타나는 변화를 분석했다. 그 결과, 신경세포 중 제5층 신경세포에서 변화가 발생했다.

실험쥐의 제5층 신경세포는 정상적인 실험쥐의 신경세포에 비해 시냅스 크기가 커졌고, 신경세포의 흥분성은 지나치게 증가했다. 신경세포의 흥분성 증가는 뇌전증의 주된 원인으로 알려져 있다. 실제 CYFIP2 발현이 감소한 실험쥐는 뇌전증 증상을 유발하는 약물에 민감하게 반응했다.

연구팀은 리튬 약물이 양극성장애나 X염색체에 존재하는 유전자 이상으로 생기는 지적장애 질환인 취약X증후군 등 뇌질환 증상을 개선한 점에 주목했다. 연구팀이 CYFIP2 발현이 감소한 실험쥐에서 효과를 확인한 결과, 흥분성을 비롯해 뇌전증 유발 약물에 대한 민감성과 행동학적 이상을 모두 정상 수준을 회복했다.

연구 결과는 임상신경학, 신경과학분야 국제 학술지 ‘신경학연보(Annals of Neurology)’에 지난달 20일자 온라인판에 게재됐다.