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연구지원

연구성과

유전자 변이 루게릭병의 새로운 병리기전 규명

원문링크

Molecular neurodegeneration

지원사업

뇌과학원천기술개발사업

지원 기관

과학기술정보통신부

연구 기관

한양대학교, 한국뇌연구원, 경희의료원

연구자

김승현,남민엽,노민영,김영은,오성일

보도자료 발간일

2025-06-12

조회수

5514

연구장비 상세내역
개요 한국연구재단은 한양대학교 김승현 교수 연구팀과 한국뇌연구원 남민엽 박사 연구팀이 공동으로 ALS에서 NEK1 유전자 변이가 신경세포 섬모(primary cilium) 기능을 손상시키고, 칼슘-의존적 신호 경로를 통해 세포사멸을 유도하는 병태생리 기전을 새롭게 규명했다고 밝혔다. 연구의 성과는 신경과학 분야 국제학술지 ‘분자 신경퇴화(Molecular neurodegeneration)’에 5월 20일 게재되었다.
연구 내용 ALS는 운동신경세포가 점진적으로 소실되어 근육이 마비되는 치명적인 신경퇴행성 질환으로, 현재까지 명확한 발병 기전이나 근본적인 치료법이 없어 예후가 좋지 않았다. 최근 유전적 요인이 병과 밀접한 관련이 있음이 밝혀지면서, NEK1 유전자는 전 세계적으로 주목받는 ALS 위험 유전자 중 하나로 떠올랐다. 그러나 이 유전자의 변이가 어떤 세포 생물학적 이상을 유발하는지에 대한 구체적인 병태기전은 명확히 밝혀진 바 없었다. 본 연구팀은 한국인 루게릭병 환자 920명을 대상으로 한 전장유전체 분석(WES)을 통해 약 2.5%의 환자에게서 NEK1 유전자의 Loss-of-function(기능상실) 변이를 발견했고, 해당 변이를 가진 환자는 더 빠른 질병 진행 속도와 짧은 생존 기간을 보임을 확인했다. 해당 환자 유래 섬유아세포 및 줄기세포 유래 운동신경세포 모델(iPSC-MNs)을 활용해 NEK1 결손이 섬모 형성 저해, 세포 내 칼슘(Ca²⁺) 항상성 붕괴, 미토콘드리아 기능 이상, DNA 손상 복구 실패 등 세포 수준의 광범위한 병리적 변화를 유도함을 밝혀냈다. 특히 HDAC6 억제제를 처리했을 때, 섬모 손상과 미토콘드리아 이상, 세포주기 변화 및 세포 사멸이 회복되는 결과를 확인함으로써, NEK1 변이에 의해 유도되는 ALS 병태생리를 조절할 수 있는 치료 전략으로서 HDAC6 억제제의 가능성을 제시했다.
기대효과 이러한 성과는 향후 차세대 ALS 치료제 개발을 위한 분자 표적 발굴에 기여할 뿐만 아니라, HDAC6 억제제와 같은 기존 약물의 재창출(drug repositioning) 전략 수립, 나아가 ALS 정밀의료 기반의 치료제 개발과 환자 맞춤형 임상 설계에 폭넓게 활용될 수 있는 과학기술적 및 사회경제적 파급효과를 지닌다.