김선여 교수팀, 알츠하이머병 치료용 후보물질 도출

본교 안성수, 심규환, 장근아, 김선여 교수 및 숙명여대 전라옥 교수 공동연구팀

알츠하이머병 치료용 콩 화합물 유래 합성유도체(SPA1413) 후보물질 도출

안전하고 효능이 우수한 치매극복 가능 신약물 개발 가능성 제시

심규환, 장근아, 김선여, 전라옥, 안성수 교수(사진 좌측부터)

우리대학 바이오나노학과 심규환, 안성수 교수, 약대 김선여 교수, 의대 장근아 교수 연구팀이 대표적 난치병으로 알려진 알츠하이머병 치료 후보물질을 발견해 주목을 받고 있다. 

 지금까지 알츠하이머병은 증상만을 완화하는 약물만 존재하고 완치제가 없어서, 급속히 증가하고 있는 알츠하이머 환자를 치료할 수 있는 약물 개발에 대한 필요성이 매우 높은 상황이다. 

 최근 알츠하이머병 치료제인 아밀로이드베타 단백질(amyloid beta protein, Aβ) 표적 항체 약물 아두카누맙(Aducanumab)이 FDA를 통과했고, BAN2401와 크레네주맙(Crenezumab)이 그 뒤를 잇고 있다. 아밀로이드베타 단백질은 알츠하이머병의 발생 주요 원인이며 증상 악화에 관여하는 대표적인 불용성 단백질이다.

 아두카누맙은 비싼 가격으로 환자들에게 상당한 경제적 부담이 될 것으로 예상된다. 이에 따라, 항체 기반 약물과 비교해 더 높은 조직 침투력과 낮은 개발 비용의 이점을 가지고 있는 저분자 화합물 (small molecule)의 개발이 활발하게 진행되고 있다.

 가천대 연구팀은 숙명여대 전라옥 교수와의 공동으로 ‘The potential anti-amyloidogenic candidate, SPA1413, for Alzheimer’s disease’ [제1저자 (안성수 교수, 심규환 연구교수) 교신저자 (전라옥교수, 장근아교수, 김선여 교수]라는 제목으로 저명 학술지 ‘British Journal of Pharmacology (IF = 8.739)’에 지난 5일 게재했다. 

 김선여교수와 전라옥교수 연구팀은 콩 유래 화합물인 이소플라본 (Isoflavone) 유도체 및 그 합성유도체 라이브러리로부터 신경염증 억제능과 당화산물 분해능이 우수한 50종의 화합물을 일차적으로 선별하였다. 이러한 50종을 대상으로 아밀로이드베타 단백질을 표적하는 화합물의 발견을 위해 안성수 교수의 고유 기술인 다량체 검출 시스템(Multimer detection system, MDS)과 ThT 분석을 수행하여 각각 아밀로이드베타 단백질 올리고머화 및 섬유화 동시 억제능 및 단백질에 결합되어 있는 최종당화산물 분해능이 우수한 SPA1413을 최종적으로 도출하였다. 아밀로이드베타 단백질의 올리고머화와 섬유화는 치매 진행의 대표적인 증상이다.

 이러한 화합물 SPA1413은 일차배양 뇌세포 시스템에서 Aβ로 유발된 세포 독성과 신경 염증을 크게 개선했다. 또한 장근아교수는 알츠하이머병 마우스 모델인 5xFAD에서 SPA1413의 인지 기능 개선효능을 구명하였고, 특히 흥미로운 점은 SPA1413처리한 동물그룹의 뇌 안의 Aβ 플라크와 미세아교세포 활성화가 현저히 감소되었다. 

 안성수 교수는 “연구팀들은 SPA1413을 후보물질로 하여 IND 승인을 위한 추가 연구들을 진행 중이며 임상에 적용할 수 있는 알츠하이머병 치료제 도출을 위해 노력중이다”고 밝혔다.