주간뇌연구동향 2016-02-12 한국뇌연구원 뇌연구정책센터
01. 국내외뇌연구학술동향 1. PTEN 의시냅스및인지기능조절 NATURE NEUROSCIENCE published online 18 January 2016 아밀로이드 -β 펩티드 (Aβ) 의항상성장애 (dyshomeostasis) 는경도인지장애에서부터전형적인치매 (full-blown dementia) 에이르기까지알츠하이머질환에서인 지장애를유발하는시냅스기능장애를일으키고, 시냅스가소성의균형을억압 (depression) 쪽으로이동시킬수있음 스패인마드리드자치대학 José A Esteban 박사연구팀은알츠하이머질환세포및동물모델에서장기억압에필수적인지질포스파타제 PTEN 억제가시냅스 기능및인지기능을개선시킴을밝힘. 반대로, PTEN 이과발현된형질전환쥐는 Aβ 유도시냅스억제를나타냄을보여줌. Aβ 는시냅스후구획에 PDZ 의존적 PTEN 동원 (recruitment) 을개시하게되며, 이메커니즘이 Aβ- 유도시냅스독성과인지장애에중요함을 PTEN 녹아웃쥐와펩타이드이용세포실험을통해보여줌 이러한연구결과는 Aβ- 유도시냅스기능장애의분자메커니즘에대한기본적인정보를제공하는것이며, Aβ 신호전달과정의 downstream 신호를방해하는새로 운메커니즘기반의치료타깃을제시하는것임
01. 국내외뇌연구학술동향 1. PTEN 의시냅스및인지기능조절 - Blockade of PTEN activity protects neurons from extracellular Aβ * specific PTEN inhibitor VO-OHpic17 (+) or vehicle (-)
01. 국내외뇌연구학술동향 2. 유전자조작 ` 노화정복 ` 길여나 英 美공동연구네이처게재, 노화세포자살하게변형했더니실험쥐평균수명 30% 이상증가, 출처 : 매일경제 미국과영국의공동연구팀이유전자조작기술로체내노화된세포의자살을유도해노화를늦추고건강수 명을늘릴수있다는사실을발견했다. 노화과정에대한이번연구를통해인류의최대관심사인 ' 노화 ' 를정 복하는길이열릴지주목된다 세포는일반적으로탄생후나이가들면서사멸하는주기를거친다. 세포가나이들어고장나제기능을하지못하는 ' 노화된세포 ' 가되면체내면역시스템이이를제거해준다. 면역시스템이자신의역할을다한세포가임종을맞으면장례를치러주는셈이다 문제는나이가들면신체각기관들이제기능을하지못하고서서히망가지듯면역시스템에도문제가나타난다는점이다. 약해진면역시스템은바이러스등외부의침입도잘막지못하지만노화된세포를제거하는능력도떨어지게된다 노화된세포의역할에대해선과학계에서논쟁이이어져왔다. 노화된세포가없어지지않고몸속에계속쌓이게되면백내장, 심장과신장의기능저하등노화로 인한각종질병의원인이된다는주장이있는반면노화된세포가상처치료등에도움을준다는주장도있었다 영국임피리얼칼리지런던도미닉위더스교수와미국메이오클리닉얀반뒤르센교수공동연구팀은노화된세포가체내에쌓이면문제가생긴다고보고이를인위적으로없애는실험을진행했다. 연구팀은생후 12개월된실험쥐를대상으로실험을진행했다. 사람으로치면 50대 ' 중년 ' 의나이로면역기능이저하되면서노화된세포가체내에쌓이기시작하는시점이다. 연구팀은실험쥐에유전자조작을가해세포가나이들어 ' 노화된세포 ' 가될경우스스로사멸하도록만들었다. 노화된세포가면역시스템의도움없이스스로사라질수있게된것이다
01. 국내외뇌연구학술동향 2. 유전자조작 ` 노화정복 ` 길여나 ( 계속 ) 결과는놀라웠다. 연구팀은암컷과수컷쥐모두를대상으로실험했는데실험쥐들의평균수명이증가한다는사실이발견됐다. 유전자조작을가한쥐들은동년배의쥐들에비해지방이빠지거나백내장이생기고심장 신장에이상이생기는문제가좀더늦게나타났다. 질병을앓지않고건강한상태를유지하는 ' 건강수명 ' 이증가하는효과가나타난것이다 일각에선인위적으로노화된세포를제거해주면예기치못한부작용이생길것이란우려가있었지만아무런부작용도발견되지않았다 이번연구는 3일네이처에게재됐다 한국생명공학연구원노화제어연구센터이광표전임연구원은 " 이번연구는유전자조작을통해 P16이라는단백질을발현시켜노화된세포가바로죽도록만들어준것 " 이라며 "P16 단백질이나오면세포사멸단백질이나오게되는데이것으로인해세포가죽게된다 " 고말했다. 이전임연구원은 " 보통은면역시스템이노화된세포를인지해파괴하지만노화로면역시스템에이상이생기면서이기능이저하되자세포의자살을유도한것 " 이라고설명했다 그는 " 보통쥐의수명은 600여일정도인데연구팀이노화된세포를제거해준쥐는수명이 800여일로약 33% 정도늘어났다 " 며 " 이를사람에적용한다면노화된세포만을잡아내는표적항체를만드는바이오의약품분야에적용해볼수있다 " 고말했다
01. 국내외뇌연구학술동향 3. 물질수송단백질부족정신분열위험 'ARHGAP33' 충분치않은유전자형발병률 1.14 배높아, 출처 : 의학신문 日연구팀신약개발기대 신경세포내물질수송에관여하는단백질의양이적으면정신분열증발병위험이높아지는것으로밝혀졌다 일본오사카대신경과학나카자와다카노부특임준교수등연구팀은단백질의양을늘리거나작용을개선시킬수있다면신약개발에도움이될것이라고말했다 정신분열증은환각이나망상, 의욕저하등증상이나타나는정신질환. 연구팀은뇌속에다량존재하는단백질인 'ARHGAP33' 이신경세포속에서영양을받아들이는 물질의수송에관여하는사실을밝혀냈다 이단백질을만들지못하는쥐를제작한결과, 신경세포간정보를주고받는부위인시냅스의결합부위가약해지고기억력과정보처리능력이저하돼있었다 이단백질을충분히만들지못하는유전자형을지니고있는사람과그렇지않은사람에서정신분열증발병률도비교했다. 그결과전자의발병률이 1.14 배정도높고 이단백질의부족이위험을높이는사실을확인했다 연구팀에따르면정신분열증에는여러요인이있으며약물이효과를보이지않는경우도있다. 자세한발병기전을밝히는것이과제로지적되고있다
01. 국내외뇌연구학술동향 4. " 교통사고등으로머리다쳐도치매위험 " 英연구팀, 베타아밀로이드응집 10 년이상존재, 출처 : E- 헬스통신 교통사고등으로머리를다쳤을경우도나중치매위험이높아질수있다는연구결과가나왔다 영국임페리얼대학국립보건연구소의그리고리스캇박사는교통사고등으로머리를다치면알츠하이머치매환자의뇌세포에서나타나는베타아밀로이드단백 질응집이형성될수있으며이는장기간지속되면서치매위험을높일수있다는연구결과를발표했다고메디컬뉴스투데이와헬스데이뉴스가 4 일보도했다 지난 11 개월에서 17 년사이에교통사고등으로머리를다친 9 명과치매환자 10 명, 건강한사람 9 명등 28 명 ( 평균연령 44 세 ) 을대상으로 MRI 와 PET( 양전자방출단 층촬영 ) 로뇌를비교관찰한결과이같은사실이확인됐다고스캇박사는밝혔다. 머리를다친사람은베타아밀로이드응집이정상인보다많고치매환자보다는 적은것으로나타났다. 특히머리를다친사람은사고직후베타아밀로이드응집이발생해서 10 년이상지나도사라지지않았다 베타아밀로이드응집이란뇌세포들사이사이에이단백질이뭉쳐플라크를형성하는것으로이때문에뇌세포가손상될수있다. 머리를다친사람은베타아밀로이드응집이주로주의력와기억을관장하는뇌부위인후측대상피질 (posterior cingulate cortex), 운동조절과공조 (coordination) 에관여하는소뇌등두부위에집중됐다. 머리를다친사람들은치료에의해회복돼외견상으로문제가없는것으로보이지만몇년이지나면서집중력과기억력이저하되는현상이지속되고있는것으로밝혀졌다 이연구결과는 ' 신경학 '(Neurology)' 온라인판에실렸다
01. 국내외뇌연구학술동향 5. 중년체형안좋으면나중에뇌작아질수도출처 : E- 헬스코리아뉴스 중년에정상체형이아닌사람들은운동을규칙적으로하는또래들과비교했을때나이가더들게되면뇌용적이적어질수도있다는미국연구결과가나왔다 보스턴대의대니콜스파르타노 (Nicole Spartano) 수석저자연구진은평균연령 40세시의체형수준을평가하기위한트레드밀 ( 러닝머신 ) 테스트를수행한장기연구인프래밍엄심장연구등록환자 1583명을상대로연구를진행하여이같은결과를얻었다고로이터통신이 10일 ( 현지시간 ) 보도했다 이들은연구개시시점에치매와심장질환이없었다. 20년후연구진은이들을트레드밀에올려놓게하고자기공명영상 (MRI) 뇌스캔을실시했다. 이때사람들의평균나이는 58세였다. 첫번째트레드밀테스트에서연구대상자 89% 는목표심박률에도달했다. 이는연구진이최대심박률로예상한것보다소폭낮은수준이었다. 이때연구대상자들은평균적으로분당체질량 kg당산소 39밀리리터의운동용적을나타냈다. 이는최대치 VO2(Peak VO2) 라고알려진수치로인체가 1분내사용할수있는최대산소량을의미한다. 39라는수치는 40대의비운동선수에게서전형적인것으로간주된다. 스파르타노연구진은 20년뒤첫번째테스트에서평균적인체형이아닌사람들은다른사람들보다총뇌용적이작다는점을발견했다. 첫테스트에서평균운동성과수치가 8mL/kg/ 분 ( 分 ) 이적어지게되면뇌용적이충분히줄어드는것으로나타났다. 이는뇌노화에따른 2년치에해당하는것이었다. 또첫번째트레드밀테스트에서체력이안좋은것을나타내는지표인혈압과심박율이급증한사람들도 20년후뇌용적이작은것과연관있었다. 연구기간고혈압이있던사람들의비율은 9% 에서 28% 로급증했다. 이번연구의한계점은연구마지막무렵의트레드밀테스트가연구개시시점의테스트보다쉬웠다는점이다. 그결과최대운동능력을측정할수없었다. 연구결과중년에체형이안좋으면 20년후뇌노화가더빨라질수있는것으로나타났다. 하지만달라스소재텍사스대뇌건강센터수석국장이자설립자인산드라본드챕맨 (Sandra Bond Chapman) 은 40세경에운동을시작하지못한사람들도 50세이후라도운동을시작하면인지기능이개선되고신경학적인건강도좋아질수있다 며 6주간유산소운동을최소한실시해보라 고제안했다. 매주성인은중간정도의유산소운동으로서활발한걷기로 2시간반과최소한 2번의근육강화운동을실시해야한다 이번연구성과는신경학저널 (Neurology) 10일자온라인판에게재됐다
02. 과학기술정책및산업동향 1. 뇌연구발전전략공개포럼 개최 국가뇌연구비전 전략제시를통한뇌연구활성화및경쟁력제고를 위한 뇌연구발전전략공개포럼 개최 - 행사일정 - ( 일시 ) 2016.2.18.( 목 ), 14:00~17:05 ( 장소 ) 더케이호텔서울거문고 C홀 ( 주최 / 주관 ) 미래창조과학부 / 한국뇌연구원 ( 목적 ) 국가뇌연구활성화를위한실천전략을제시 공유하여국내뇌연구네트워크강화및미래지향적인발전을도모하고자함 ( 대상 ) 뇌연구관련학 연 산종사자등 200여명 사전등록자대상으로소정의기념품 ( 뇌모형비누세트 ) 우선배포 사전등록방법 : 이메일 (hhshin@kbri.re.kr) 접수 ( 성명, 소속, 연락처기재 )
02. 과학기술정책및산업동향 2. ' 첨단의료산업신중심 ' 대구메디밸리, 기업 연구소몰려든다출처 : 한국경제 연구기관 기업 98곳둥지, 의료관광객도 1만명넘어서, 작년 69억의료기기수출도 대구메디밸리에의료기관과기업들이몰려들고있다. 메디밸리는동구신서동일대에조성중인대구경북첨단의료복합단지 ( 첨복단지 ) 와대구연구개발특구, 의료연구개발 (R&D) 지구로구성돼있다. 동아시아의료산업허브 메디시티대구 를내세운의료연구제조융합의료클러스터로 2013년단지조성이끝났다. 이후국책연구기관과 98개의기업을유치했다. 대구시는첨복단지, 대구연구개발특구및수성의료지구를엮어메디시티의꿈을키우고있다. 대구경북첨단의료복합단지 첨복단지는 2009년부터 2038년까지 103만m2규모로총사업비 4조6000억원이투입된다. 신약개발지원센터, 첨단의료기기개발지원센터, 실험동물센터, 임상시험신약생산센터등 4개핵심연구시설과한국메디벤처센터가이미들어섰다. 국책연구기관으로한국뇌연구원, 한국한의학연구원, 한의기술응용센터, 3D융합기술지원센터, 첨단의료유전체연구소, 국가바이오이미징센터가들어선다. 지원시설로한국뇌병원대구식약청실험동물자원은행임상시험센터의료기술시험교육훈련원산학융합지구도조성된다 대구시는연구개발을통한의료산업기초체력강화에역점을두고있다. 의료기기및 U헬스산업육성을위한 R&D 지원에는 DGIST와경북대병원, 대구테크노파크, 바이오헬스센터등이주관기관으로참여하고있다. 지난해 IT융복합의료기기산업육성및치과기공기술개발을지원해 69억원의수출실적을올렸다. 내시경용캡국산화 ( 파인메딕스 ), 비 ( 非 ) 나사연결용임플란트개발 ( 명문덴탈 ), 치료를위한금속판및나사기술개발 ( 올소테크 ) 등의성과들이나오기시작했다. 치료제및치료기술개발 R&D사업, 지역특화한방산업육성및 R&D 지원, 바이오산업육성및 R&D 지원사업등도성과를내고있다 대구시는올해연구기관및사업 11개유치, 의료기업 120개 (2018년까지 150개 ) 를유치해양질의일자리 2500개 (2018년까지 4300개 ) 의료관광객 2만명을달성할계획이다. 정부국책사업과연계해롯데케미칼, CJ, 존슨앤드존슨트레이닝센터, 유전자분석기술개발을위한테라젠이텍스등의앵커기업을포함해의료중견기업및중소벤처기업도유치할계획이다. 기업지원기능도강화해첨복재단의 R&D사업도올해 200억원으로확대하고의료기기센터의시험인증기관도추진한다. 시와의료기업병원간의연계사업화를강화하기로했다
02. 과학기술정책및산업동향 2. ' 첨단의료산업신중심 ' 대구메디밸리, 기업 연구소몰려든다 ( 계속 ) 연간 5만명이상의의료인이찾을것으로예상되는의료기술시험훈련원건립사업은국책사업으로추진중이다. 외국의료인연수사업을하는 K메디컬센터는올해부터 2018년까지 323억원을들여건립한다. 메디시티대구의병원경쟁력강화를위해서는지역특화 4대의료및연구중심병원도집중육성한다. 국내최고경쟁력을갖춘경북대모발이식센터, 국내최초의양한방통합치료전문병원인전인병원도지난해개원했다. 경북대병원에만성심장질환치료와수술을전문으로하는국가심장센터도유치한다. 한국뇌연구원의뇌질환뇌의약학관련첨단뇌정밀의학클러스터도구축한다 대구연구개발특구의료 R&D지구 이지구는첨복단지와연계해신약의료기기혁신형의료제품의생산시설집적화를위한것이다. 대구신서동혁신도시 108만7000m2에조성을마쳤다. 메디시티대구의발전전략을뒷받침하는핵심지역이다. 첨복단지내연구소및지역의료관련대학과연계해의료기기및신약생산등글로벌의료산업생태계를조성하고있다. 대구의의료산업이본궤도에오르면서의료관광객도증가하고있다. 2015년의료관광객이 1만2000여명을기록했다. 메르스여파에도불구하고 2014년 (9871명) 보다 21.6%, 2008년이후연평균 28.5% 의증가율을보였다
02. 과학기술정책및산업동향 3. 기억도둑 잡기나선바이오벤처출처 : 에너지경제 노인인구증가에치매약개발붐 아이큐어 메디포스트출시눈앞 국내바이오벤처들의치매치료제개발열기가후끈달아올랐다. 급속한고령화에맞춰기대되는시장이노인성질환의약품특히치매치료제로, 그수요도크게확대되고있다 보건복지부는지난해말기준국내치매환자수가약 65만명으로추정되며 2025년 100만명, 2050년에는 270만명으로급증할것이란전망을내놨다. 2014년기준국내치매치료제시장은약 1400억원으로추정되며시장의성장잠재력은매우높게평가되고있다. 이런가운데바이오업계에선치매치료제신약개발에심혈을기울이고있다 11일관련업계에따르면치매치료제상용화에바짝다가선곳은아이큐어로현재식품의약품안전처로부터치매약치료물질인도네페질의패취제임상3상승인신청을마치고환자모집단계에들어섰다. 이제품은 2018년출시를목표로하고있다 도네페질은 2008년특허가만료된치매치료제로전세계시장점유율 1위인약물이다. 그간여러업체에서도네페질의패치화를시도했지만모두실패한바있다. 아이큐어제품이 3상임상을거쳐상용화에성공할경우세계최초의도네페질패치가된다. 이는기존경구약의부작용을줄이면서좀더효과적으로치매를치료할수있다는게회사측설명이다
02. 과학기술정책및산업동향 3. 기억도둑 잡기나선바이오벤처 ( 계속 ) 메디포스트는줄기세포치매치료제를개발중이다. 회사는세계처음으로줄기세포를이용한알츠하이머성치매치료제 뉴로스템 의임상 1 2a상을진행중이다. 이제품의출시는 2019년쯤으로예상하고있다. 뉴로스템은제대혈에서추출한간엽줄기세포를원료로한치료제로치매원인물질인 베타아밀로이드 를감소시킬뿐아니라신경재생과같은근본치료도가능할것으로기대를모으고있다. 메디포스트는국내를비롯, 일본, 중국과영국, 독일, 프랑스, 이탈리아등에서제대혈줄기세포를이용한알츠하이머성치매치료핵심기술에대한특허를취득했다 차바이오텍역시 CB-AC-02 의임상 1 2a상승인을획득했다. 임상은총 23개월에걸쳐안전성과잠재적치료효과를평가하게된다. 임상 1 2a상을완료한뒤향후임상 2b상과임상3상까지마쳐알츠하이머병치료제로출시할계획이다. CB-AC-02는태반유래성체줄기세포치료제로동결기술을접목해최장 24개월까지보관이가능하다는게회사측설명이다. 또냉동보관을하기때문에대량생산을할수있고가격도낮출수있다는점에서큰기대를받고있다. 업계관계자는 " 노인인구증가로치매치료에대한관심은한층높아졌고차세대치매치료제개발에대한주목도가큰만큼관련시장은앞으로도계속확대될것 " 이라고말했다 다만업계에서는한국이치매치료제시장을선점하기위해선정부의지원이뒷받침돼야한다는의견도나온다. 업계관계자는 " 다국적제약사들을포함해다수의국내제약사들이차세대치매치료제개발에뛰어들었지만임상실패를겪는등뚜렷한성과는아직없는상황 " 이라며 " 기술개발에성공했더라도상용화되기까지는험난한과정들 ( 천문학적 3상임상비용등 ) 이수반되는만큼정부의체계적지원이절실하다 " 고밝혔다. 참고설명 : 임상실험에있어 1상의경우안전성을보고 3상의경우는실제로효과를검증하는단계다. 2상은중간단계로안전성을기본컨셉으로용량을얼마나먹여야하는지등대규모 3상으로건너가는과도기다. 이시기는좀더세밀하게점검하기때문에 2상에서만 a( 전기 ), b ( 후기 ) 로나눠임상을하고있다. 다시말해약의용량탐색기인셈이다
02. 과학기술정책및산업동향 4. 日척수손상환자줄기세포치료승인심사기간단축출처 : 헬스코리아뉴스 일본후생노동성은 10 일척수손상환자자신의골수에서채취한줄기세포를이용하여신경기능을재생하는치료법에대해획기적인효과가기대되어승인심사 기간을단축하는우선심사지정제도대상으로삼는다고결정했다고아사히신문이보도했다 일본내척수손상환자는약 20 만명정도로재활이외에효과적인치료법이거의없고새로운치료법이요구되고있는상황이다 우선심사지정제도대상이되면사전조정을추진하여보통 1 년정도걸리는심사기간이반년으로단축되는등인센티브를받을수있다 이줄기세포치료법은삿포로의대에서개발됐다. 척수손상을대상으로한최초의재생의료임상실험이이의대에서진행되고있다 환자에게서골수액을수십밀리리터채취하여신경이나뼈, 근육이될능력이되는간엽줄기세포를추출해낸다 이를 1 만배로배양하여환자의정맥에다시주사하면다친신경에모여서신경기능을회복하게된다
감사합니다