우리나라 전체 인구 중 65세 이상 인구가 차지하는 고령화율이 2019년 기준 15.36%를 기록했습니다. 65세 이상 인구가 전체 인구의 14% 이상을 차지하는 고령 사회로 진입한 것인데요. 이에 따라 퇴행성 질환의 대표적 질환인 알츠하이머성 치매를 앓는 인구가 급속도로 늘어나고 있습니다.

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중앙치매센터가 발간한 ‘대한민국 치매 현황 2019’ 보고서에 따르면 국내 65세 이상 노인 인구 중 75만488명이 치매환자로 추정되며 치매 유병률은 10.16%에 달하는 것으로 나타났는데요. 이는 노인 10명 중 1명이 치매를 앓는 꼴이라고 합니다. 향후 치매 환자 수는 2024년에 100만 명, 2039년 200만 명, 2050년 300만 명을 각각 넘어설 것으로 예상되고 있는데요. 이렇게 되면 전체 인구의 5~6%가량이 치매인구가 된다고 합니다.

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이처럼 더 이상 노년의 적이 아닌 모두의 적이 되어버린 치매는 우리의 건강을 위협하고 있습니다. 전 세계적으로 치매의 심각성이 커지면서 세계보건기구(WHO)가 지난해 처음으로 치매 예방 가이드라인을 발표하기도 했었는데요. 기억력과 인지 능력 상실 등을 일으키는 퇴행성 뇌질환의 발병 원인은 무엇이며 이를 극복할 수 있는 방법은 없을까요?

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현재 전 세계 연구진들은 알츠하이머성 치매 등 퇴행성 뇌질환을 일으키는 하나의 원인으로 크게 두 가지 단백질의 활동에 주목하고 있습니다. 바로 아밀로이드 베타(amyloid-β) 단백질의 응집에 의한 아밀로이드 플라크(amyloid plaque)와 타우단백질이 응집해 형성되는 타우 탱글(tau tangle)이라는 물질인데요. 최근 세계적 제약사가 진행한 아밀로이드 베타 관련 연구가 3상 임상시험단계에서 연속 실패하며 타우단백질의 성질과 상거동에 대한 관심이 급격하게 높아지고 있습니다.

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이러한 연구 흐름에 발맞춰 한국기초과학지원연구원 바이오융합연구부 이영호 박사 연구팀과 한국과학기술원 임미희 교수 연구팀이 뭉쳤습니다. 연구팀은 퇴행성 뇌질환의 주요 원인인 타우단백질의 상거동을 조절하는 인체 내 환경적 요인을 체계화했는데요. 이번 논문을 통해 타우단백질에 대한 전 세계의 연구성과를 정리함은 물론, 공동 집필진의 경험과 지식을 더해 타우단백질의 구조와 성격, 환경요인에 따른 응집과 상거동을 망라했습니다.

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신경세포 내에 용해돼 액체상으로 존재하는 타우단백질은 세포내 골격에 부착해 신경세포 구조를 안정화시키고, 세포분화를 돕는 좋은 기능을 하는데요. 그러나 세포 골격에서 분리되면 환경요인에 의해 단백질 응집을 일으켜 액체상에서 고체상으로 상전이가 되고 타우 탱글을 형성해 신경세포를 죽게 만든다고 합니다.

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결국 이러한 아밀로이드 섬유(amyloid fibril)나 올리고머(oligomer)와 같은 고체상태의 타우단백질 응집체가 알츠하이머성 치매를 비롯한 다양한 신경성 질환의 주된 원인이 된다고 할 수 있겠습니다. 이때 관련 질병을 ‘타우병증(tauopathy)’이라고 부릅니다.

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연구팀은 이번 논문을 통해 타우병증 또한 환경적 요인에 의한 타우단백질의 잘못된 상거동으로 설명이 가능하고, 신경성 질환마다 서로 다른 환경 차이가 아밀로이드 섬유와 같은 응집체의 성질과 형태도 다르게 한다는 것을 입증했습니다. 또한 타우단백질이 좋은 기능을 하기 위한 상거동과 질환의 원인이 되는 상거동을 선택하는데 영향을 주는 환경적 요인을 체계화했다고 합니다.

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이밖에도 이영호 박사 연구팀은 환경적 변화에 민감한 퇴행성 질환의 원인 단백질의 상거동을 쉽게 이해할 수 있도록 다양한 상다이어그램을 고안했습니다.

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이영호 박사는 “전 세계에서 이뤄진 방대한 연구 성과를 집대성한 이번 논문이 타우단백질에 관한 백과사전과 같은 역할을 하여 학생들뿐 아니라 관련 전문가들도 큰 도움이 됐으면 한다”며 “타우단백질의 상거동에 대한 깊은 이해가 알츠하이머성 치매를 치료하는 새로운 아이디어로 이어질 것”이라며 기대감을 드러냈습니다.

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타우단백질의 연구성과 집대성을 함으로써 환경적 요인들이 타우단백질의 상거동에 영향을 미치는 기작을 밝혀낼 수 있었는데요. 이번 논문을 통해 많은 과학자들이 알츠하이머성 치매 등 퇴행성 뇌질환 연구에 관심을 가지는 계기가 됐으면 합니다. 또한 앞으로 더 많은 후속 연구가 수행되어 퇴행성 뇌질환 치료에 새로운 전기를 마련하길 바라겠습니다.