파킨슨병이 자가면역과 밀접하게 연관이 있다는 새로운 연구결과가 나왔다. 이미 과거에도 파킨슨병이 자가면역질환의 일부분이라는 주장이 제기된 적이 있었지만 면역체계와 이 신경퇴행성 질환 간의 직접적인 연관성은 발견되지 않았었다.
미국 컬럼비아대학교 의료센터(CUMC)와 라호야 알레르기·면역학연구소의 과학자들은 면역체계가 신체조직을 공격하는 자가면역이 신경퇴행성 운동장애와 연관이 있다는 직접적인 증거를 발견했다. 이 연구는 국제학술지 네이처(Nature)에 실렸다.
연구 교신저자 중 한 명인 데이비드 술저 교수는 “면역체계의 기능장애가 파킨슨병에 기여한다는 이론은 거의 100년 전부터 존재했다”며 “오늘날까지는 연관성을 발견한 사람이 없었다”고 말했다.
술저 교수는 이번 연구에서 파킨슨병 환자 뇌세포에 축적되는 단백질인 알파-시누클레인(alpha-synuclein) 조각 2개가 자가면역 공격과 연관이 있는 T세포를 활성화시킬 수 있는 것으로 나타났다고 설명했다.
다른 교신저자인 라호야 연구소의 알렉산드로 세테 교수는 “알파-시누클레인에 대한 면역반응이 파킨슨병의 초기 원인인지 아니면 질병 발생 이후 신경세포사와 증상 악화에 관여하는지는 좀 더 연구해 봐야한다”고 밝혔다. 또 이러한 발견은 “매우 필요한 파킨슨병 진단검사를 제시할 가능성이 있으며 파킨슨병 위험도와 질병 초기단계를 확인하는데 도움이 될 것”이라고 주장했다.
과거에 과학자들은 뉴런이 자가면역 공격으로부터 보호받는다고 생각했었지만 2014년에 술저 교수의 연구실은 파킨슨병의 영향을 받는 도파민 뉴런의 세포 표면에 면역체계의 이물질 인식을 돕는 단백질이 있기 때문에 도파민 뉴런이 이러한 공격에 취약하다는 것을 증명했다. 이를 통해 연구진은 T세포가 파킨슨병에 의해 손상된 뉴런을 외부 침입물질로 착각할 가능성이 있다고 추측했다.
이번에 CUMC와 라호야 연구진은 파킨슨병의 주요 특징인 손상된 알파-시누클레인 단백질 축적으로 인해 T세포가 도파민 뉴런을 외부 침입물질로 오인할 수 있다는 것을 알아냈다. 술저 교수는 “대부분의 파킨슨병 환자에서 도파민 뉴런은 루이소체라고 불리는 집합체로 가득 차게 되는데 이 루이소체는 주로 잘못접힌 알파-시누클레인로 구성된다”고 부연했다.
연구진은 파킨슨병 환자 67명과 연령이 일치하는 건강한 사람 36명의 혈액샘플을 알파-시누클레인이나 뉴런에서 발견되는 다른 단백질 조각에 노출시켰으며 면역반응을 촉발하는 단백질 조각이 있는지 분석했다.
분석 결과 대조군 혈액샘플에서는 면역체계 활성도가 낮은 반면 이전 노출을 통해 알파-시누클레인을 인식하도록 준비된 파킨슨병 환자 혈액샘플에서는 단백질 조각에 대한 강한 반응이 관찰됐다. 특히 이 면역반응은 면역체계에서 발견되는 흔한 형태의 유전자와 연관이 있었으며 이는 많은 파킨슨병 환자들이 이 유전자 변이를 보유한 이유를 설명해준다고 한다.
술저 교수는 신경세포가 비정상적인 알파-시누클레인을 더 이상 제거하지 못할 때 파킨슨병에 관한 자가면역이 발생한다는 가설을 세웠다. “늙고 손상된 세포는 건강한 세포로 교체되는데 노화와 특정 질환으로 인해 이 과정이 줄어들 수 있다”며 “비정상적인 알파-시누클레인 축적이 시작될 경우 면역체계는 이전에 발견하지 못했던 이 현상을 공격해야 할 병원체로 착각할 수 있다”고 설명했다.
현재 연구진은 다른 환자들에서 이러한 반응을 분석 중이며 동물 및 세포 모델에서 자가면역 반응으로 이어지는 분자적 단계를 규명하기 위한 연구를 진행 중이다.
세테 교수는 이번 발견이 “면역체계의 알파-시누클레인 허용량을 증가시킬 수 있는 면역치료 접근법의 가능성을 보여준다”며 이러한 접근법은 “파킨슨병 환자의 증상 악화를 개선하거나 예방하는데 도움이 될 수 있을 것”이라고 덧붙였다.
