성상세포: PTSD의 숨겨진 근원

외상 후 스트레스 장애(PTSD) 환자들은 위협이 사라진 후에도 외상적 기억을 잊는 데 어려움을 겪는 경우가 많습니다. 이러한 공포 "소멸" 과정의 실패는 오랫동안 과학자들을 당혹스럽게 했으며, 효과적인 치료에 큰 걸림돌이 되어 왔습니다. 특히 세로토닌 수용체를 표적으로 하는 기존 약물은 제한된 수의 환자에게만 효과가 있기 때문입니다.

기초과학연구원(IBS)과 이화여자대학교(한국)의 연구진은 새로운 연구에서 외상 후 스트레스 장애(PTSD)의 근본적인 새로운 뇌 메커니즘과 그 영향을 차단할 수 있는 유망한 약물을 발견했습니다. 이 연구 결과는 신호 전달 및 표적 치료(Signal Transduction and Targeted Therapy) 저널에 게재되었습니다.

IBS 인지사회연구단의 C. Justin Lee 박사와 류인균 교수가 이끄는 연구팀은 뇌의 별 모양 지지 세포인 성상세포에서 GABA(감마아미노부티르산)가 과도하게 생성되면 뇌의 공포 기억 억제 능력이 저하된다는 것을 보여주었습니다. 이러한 결핍은 외상 후 스트레스 장애(PTSD)의 핵심 특징으로, 위협이 사라진 후에도 외상 기억이 오랫동안 지속되는 이유를 설명합니다.

가장 중요한 것은, 연구진이 혈액-뇌 장벽을 통과하여 비정상적인 GABA 생성을 담당하는 효소인 모노아민 산화효소 B(MAOB)를 선택적으로 차단하는 약물인 KDS2010이 생쥐에서 PTSD 증상을 가역적으로 억제할 수 있다는 것을 발견했다는 것입니다. 이 약물은 이미 인간을 대상으로 1상 임상시험을 통과하여 향후 PTSD 치료의 강력한 후보로 평가받고 있습니다.

연구의 주요 결과:

• PTSD를 치료하는 데 어려움이 있는 이유는 현재 세로토닌 기반 약물의 효과가 없기 때문입니다.
• 이 연구는 공포 조절에 관여하는 뇌 영역인 내측 전전두엽 피질(mPFC)에 초점을 맞췄습니다. 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 환자들은 이 영역의 GABA 수치가 증가하고 혈류가 감소했습니다.
• 환자의 상태가 호전됨에 따라 GABA 수치는 감소했는데, 이는 GABA가 회복 과정에서 중요한 역할을 한다는 것을 보여줍니다.

과도한 GABA의 원인을 규명하기 위해 과학자들은 사후 인간 뇌 샘플을 검사하고 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 마우스 모델을 사용했습니다. 그 결과, GABA는 뉴런이 아니라 성상세포에서 MAOB라는 효소를 통해 생성된다는 것을 발견했습니다. 이러한 비정상적인 활동은 정상적인 뉴런 기능을 억제하고 뇌가 두려움을 "잊는" 능력을 차단합니다.

IBS에서 개발된 높은 선택성과 가역성을 지닌 MAOB 억제제인 KDS2010을 쥐에 주입했을 때, 뇌 활동이 정상으로 돌아왔고, 두려움 반응이 사라졌으며, GABA 수치가 감소했고, mPFC의 혈류가 회복되었고, 두려움 소멸이 회복되었습니다.

따라서 성상세포의 MAOB는 PTSD의 주요 병리학적 메커니즘임이 확인되었으며, 이를 억제하는 것이 실행 가능한 치료 옵션임이 밝혀졌습니다.

독특한 접근 방식: "역방향 방송"

일반적으로 생물의학 분야에서 연구 경로는 실험실 모델에서 인간 모델로 이어집니다. 하지만 이 경우 과학자들은 정반대의 전략을 사용했습니다.

• 첫째, 환자의 임상적 뇌 스캔입니다.
• 그 다음에는 교란의 세포적 근원을 찾는다.
• 마지막으로, 약물의 작용 기전을 확인하고 동물을 대상으로 실험을 실시합니다.

이러한 접근 방식은 이전에는 신경 세포의 단순한 "수동적 도우미"로 여겨졌던 신경교 세포의 역할에 대한 새로운 관점을 제공했습니다.

논문 공동 저자인 원우진 박사는 "이 연구는 성상세포 유래 GABA가 PTSD 환자의 공포 소거 기능 장애의 주요 병리학적 요인임을 밝힌 최초의 연구입니다."라고 말했습니다.
"이번 연구 결과는 성상세포 수준에서 새로운 기전을 밝힐 뿐만 아니라, MAOB 억제제를 이용한 잠재적인 치료 가능성에 대한 근거를 제시합니다."

IBS 센터장 저스틴 리 박사는 다음과 같이 강조합니다.

"이는 성공적인 '역' 연구의 사례로, 환자 임상 관찰을 통해 세포 메커니즘을 발견하게 되었습니다.
성상세포 GABA를 PTSD의 병리학적 요인으로 확인하고 MAOB를 통해 이를 표적으로 삼음으로써, PTSD뿐만 아니라 공황 장애, 우울증, 조현병을 포함한 다른 정신 질환에 대해서도 완전히 새로운 치료 패러다임을 제시합니다."

다음은 무엇인가요?

과학자들은 다양한 신경정신 질환에 대한 성상세포 표적 치료법 연구를 계속할 계획입니다. KDS2010은 이미 2상 임상시험을 진행 중이며, 그 효과가 입증될 경우 기존 치료법에 반응하지 않는 외상 후 스트레스 장애(PTSD) 환자의 새로운 치료법으로 이어질 수 있습니다.