헌팅턴병 신경세포 사멸 '150회 반복'이 분수령…미 연구팀 규명

헌팅턴병 환자의 신경세포가 죽는 데는 'CAG 반복 150회'라는 공통된 분수령이 있다는 연구 결과가 나왔다.

28일(현지시간) 국제학술지 '셀'(Cell)에 따르면 미국 브로드연구소 스티븐 매캐롤 교수팀은 헌팅턴병 환자 11명의 사후 신피질에서 신경세포 핵 12만5000여 개를 분석해 이 같은 결론을 얻었다.

연구진은 단일 세포핵에서 HTT 유전자의 CAG 반복 횟수와 전체 유전자 발현을 동시에 측정하는 기법을 활용했다.

그 결과 신경세포가 지닌 CAG 반복 수는 고정된 것이 아니라 살아가는 동안 조금씩 늘어나는 '체세포 확장'이 일어나는 것으로 나타났다.

반복 수가 약 150회를 넘어서면 유전자 발현이 급격히 악화했고, 더 확장되면 정상적으로는 억제돼야 할 유전자들이 대거 활성화되는 '탈억제 위기'에 빠져 결국 세포가 죽는 것으로 확인됐다.

특히 이 150회 임계값은 피질의 모든 피라미드 신경세포에 공통으로 적용됐다.

기존에는 헌팅턴병에서 선조체의 GABA 신경세포는 거의 소멸하는 반면 신피질의 글루탐산 피라미드 신경세포는 부분적으로만 손실되는 현상을 두고 두 뇌 부위가 서로 다른 경로로 병이 진행된다고 봤다.

그러나 연구진은 피질과 선조체가 별개 기전이 아니라 같은 원리가 다른 속도로 진행되는 것이라고 설명했다.

신경세포의 생사를 가르는 것은 뇌 부위나 피질 층, 축삭 돌기 위치가 아니라 세포 자체의 '분자 정체성'이었다.

피라미드 신경세포의 하위 유형에 따라 체세포 확장에 취약한 정도가 최대 20배까지 차이 났다.

반복 수가 150회를 크게 넘긴 신경세포 핵에서는 응집된 HTT 단백질 봉입체가 공통으로 발견됐다. 이는 두 뇌 부위에 공통으로 나타나는 병리적 특징이다.

연구진은 이번 발견이 치료의 새로운 기준점이 될 수 있다고 봤다. CAG 반복이 150회를 넘지 못하게 막거나, 이미 넘어선 세포를 특이적으로 표지해 제거하면 증상이 나타나기 전에 신경 퇴행을 차단할 가능성이 있다는 것이다.