이정호 KAIST 의과학대학원 교수팀 연구
난치성 뇌전증 유발 소아 뇌종양 치료 활용 기대

수술 치료에 어려움을 겪는 소아 뇌종양 기반 난치성 뇌전증 치료에 활용될 수 있는 연구 결과가 나왔다.

KAIST(총장 신성철)는 이정호 의과학대학원 교수 연구팀이 난치성 뇌전증(간질 발작)을 일으키는 소아 뇌종양의 근본 원인과 뇌전증 발생 원리를 규명해 새로운 치료법을 제시했다고 18일 밝혔다. 

BRAF V600E 돌연변이가 발생해 뇌전증 동반 소아 뇌종양을 유발하는 과정 모식도.<자료=KAIST 제공>
BRAF V600E 돌연변이가 발생해 뇌전증 동반 소아 뇌종양을 유발하는 과정 모식도.<자료=KAIST 제공>
소아 뇌종양은 성인 뇌종양에 비해 난치성 뇌전증이 빈번하게 동반되는 특징을 갖고 있다.

그러나 소아 뇌종양에서 난치성 뇌전증이 발생하는 원인은 밝혀지지 않았다. 현존하는 항 뇌전증 약물에도 반응하지 않아 환자 치료에 어려움이 존재한다. 

이정호 교수 연구팀은 소아 뇌종양 환지 뇌 조직과 동물 모델의 분자 유전학적 분석으로 태아의 뇌 발달과정 중 신경 줄기 세포에 '비라프(BRAF V600E)'라는 돌연변이가 발생하면서 난치성 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양이 발생하는 것을 규명했다.

연구팀은 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양 중 하나인 신경절 교세포종 환자의 종양 조직을 분자 유전학적으로 분석한 결과 비라프 유전변이가 태아 뇌 발달 과정 중 발생한다는 사실을 확인했다. 

이 변이를 동물 모델에서 구현해 신경절 교세포종의 병리 양상을 재현하고 발작을 관찰해 소아 뇌종양 기반 뇌전증 치료용 동물 모델을 확립했다.  

이를 이용해 면역 염색 분석과 전사체 분석을 실시했다. 그 결과, 소아 뇌종양에서 발생하는 난치성 뇌전증이 신경세포에 존재하는 비라프 변이로 인해 발생하고, 교세포에 존재하는 변이는 종양 덩어리를 형성하는데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 

특히 현재 임상에서 항암제로 사용되고 있는 비라프의 저해제를 동물 모델에 주입해 난치성 뇌전증 치료 효과를 확인했다. 

1저자인 고현용 연구원은 "소아 뇌종양 환자의 경 줄기 세포에서 발생한 특정 돌연변이가 난치성 뇌전증 발생에 핵심적 역할을 한다는 것을 발견해냈다는 것에 의미가 있다"며 "소아 뇌종양으로 발생한 난치성 뇌전증의 근본 원인을 규명해 과학적 치료 가능성을 보여준 것"이라고 말했다. 

연구팀은 KAIST 교원창업기업 소바젠(대표 김병태)을 통해 소아 뇌종양 기반의 난치성 뇌전증 치료약 개발에 나설 예정이다.

이번 연구에는 고현용 박사과정이 1저자로 참여했으며, 연세대학교 의과대학 세브란스 병원의 김동석, 김세훈, 강훈철 교수 연구팀과 공동 연구로 이뤄졌다. 

연구는 서경배과학재단, 보건복지부 세계선도과학자육성사업의 지원을 받았으며, 연구 결과는 국제 학술지 '네이처 메디슨(Nature Medicine)'의 17일자 온라인 판에 게재됐다. 

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