고려대학교 의과대학 융합의학교실 신옥 교수 연구팀(고려대 의대 오수진 박사, 동아대 의대 윤진호 교수)이 바이러스 감염과 알츠하이머의 연관성을 규명하고 신약 후보물질 ALT001을 활용해 바이러스 감염과 알츠하이머 간 연결고리를 차단하는데 성공했다고 8일 밝혔다. 

HSV-1(단순 헤르페스 바이러스 1형) 등 신경 감염 바이러스가 퇴행성 뇌질환을 어떻게 가속화하는지는 명확히 규명되지 않아 연구팀은 먼저 HSV-1 감염이 뇌 면역세포인 미세아교세포의 기능에 미치는 영향을 분석했다.

생쥐와 인간 유래 미세아교세포, 미세아교세포-신경세포 공배양 모델, 뇌 오가노이드(인공 미니 뇌 모델) 등 다양한 실험 시스템을 통해, HSV-1 감염이 손상된 미토콘드리아를 제거하는 세포 내 정리 과정인 미토파지를 방해하고 그로 인해 미토콘드리아 기능이 저하된다는 사실을 확인했다. 또한, 해당 감염이 뇌 속에 쌓이는 단백질 덩어리인 아밀로이드 응집체를 제거하는 식세포작용을 방해해 퇴행성 뇌질환을 가속화할 수 있음을 입증했다. 

이를 토대로 연구팀이 개발한 미토파지 촉진제 ALT001은 HSV-1 감염을 억제하고 신경 염증을 완화하는 효과를 보였다. ALT001은 바이러스에 감염된 미세아교세포의 미토파지 기능을 정상화했다. 그 결과, 바이러스 증식을 효과적으로 억제하는 동시에 신경 염증 반응을 감소시켰다. 그리고 미세아교세포가 아밀로이드 응집체를 더 잘 제거할 수 있도록 도와주는 효과도 확인됐다. 

신옥 교수는 “이번 연구는 바이러스 감염이 알츠하이머를 포함한 퇴행성 뇌질환을 악화시킬 수 있음을 분자 수준에서 입증한 동시에, 새로운 치료 전략을 제시했다는 점에서 의미가 크다”라며 “특히 미세아교세포에서 HSV-1 감염이 미토파지에 미치는 영향을 규명한 것은 기존 신경세포 중심 연구와는 차별화되는 성과로, ALT001은 향후 다양한 바이러스성 신경질환 치료에 적용될 수 있다”라고 말했다. 

이번 연구 결과는 세계적 학술지 테라노스틱스(Theranostics, IF 12.4)에 ‘ALT001을 통한 미토파지의 약리학적 타겟팅이 단순포진 바이러스 1 매개 미세아교세포 염증을 개선하고 HSV1 감염을 제어하여 아밀로이드 베타 식세포작용을 촉진(Pharmacological targeting of mitophagy via ALT001 improves herpes simplex virus 1-mediated microglial inflammation and promotes amyloid beta phagocytosis by restricting HSV1 infection)’이라는 제목으로 최근 게재됐다.