특정 항암제가 자폐증 관련 질환에 효과가 있는 것으로 나타났다.
자폐스펙트럼장애(Autism Spectrum Disorder, ASD)는 사회적 기능손상에 특히 문제가 있는 질환이다. 현재 이 증상에 대한 치료제는 없는 실정이다.
미국 버펄로대학교 연구진의 새로운 연구에 의하면 항암제로 사용되고 있는 화합물이 자폐스펙트럼장애와 연관된 유전자들을 표적으로 삼아 행동 증상을 완화하는데 효과가 있을 수 있다는 증거가 처음으로 발견됐다.
국제학술지 네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience) 온라인에 12일 게재된 이 연구에서는 미국 식품의약국(FDA)에 의해 승인된 항암제 로미뎁신(romidepsin)을 매우 낮은 용량으로 자폐증 동물모델에 투여한 결과 사회적 기능손상이 회복된 것으로 관찰됐다.
연구진은 ASD의 중요한 위험요인인 Shank 3 유전자 결핍 쥐에서 3일 동안의 치료가 사회적 기능손상을 되돌리는 것으로 나타났다고 밝혔다. 이 치료효과는 3주 동안 지속됐는데 이러한 동물실험 결과는 이 의약품이 사람에서는 수년에 걸쳐 장기적인 효과를 제공할 가능성이 있다는 것을 의미한다고 한다.
연구 책임저자인 버펄로대 제이콥스 의학·생물의학대학 생리학·생물물리학 부문 젠 얀 교수는 “현재 다양한 정신질환 치료를 위해 사용되는 화합물들이 자폐증의 핵심 증상에 치료 효능을 보이지 못하고 있는 가운데 뚜렷한 부작용 없이 자폐증 관련 사회적 기능손상에 지대하고 장기적인 영향을 미치는 소분자 화합물을 발견했다”고 설명했다.
이 연구는 2015년에 이뤄진 연구 결과를 토대로 진행된 것으로 알려졌다. 2015년 연구에서는 Shank 3 손실이 어떻게 인지 및 감정 조절에 있어 중요한 NMDA(n-methyl-D-aspartate) 수용체 기능에 영향을 미쳐 뉴런 신호전달의 문제를 유발하고 사회적 선호 면에서 결함을 야기하는지 밝혀졌다.
새로운 연구에서는 초저용량 로미뎁신이 후성적 기전을 이용해 유전자 발현 및 기능을 회복시키고 사회적 기능손상을 되돌릴 수 있다는 점이 발견됐다. 얀 교수는 사람에 대한 유전학 연구에서 후성적 이상이 ASD와 관련해 중요한 역할을 할 수 있다는 점이 관찰됐었다고 언급했다.
얀 교수에 의하면 ASD에서는 염색질(chromatin) 재구성 인자들로 인해 다양한 변이들이 일어난다. 얀 교수는 “자폐증과 암에 대한 위험 유전자들이 광범위하게 겹쳐져 암 치료를 위해 사용되는 후성적 의약품을 자폐증에 대한 표적화된 치료제로 시험하게 됐다”고 밝혔다.
연구진은 염색질 구조 재구성 및 표적 유전자의 전사 조절과 연관이 있는 히스톤 조절제인 히스톤탈아세틸화효소(Histone deacetylase, HDAC)에 주목했다.
얀 교수는 “자폐증 모델에서는 HDAC2 수치가 비정상적으로 높아지면서 유전물질이 발현에 필요한 전사복합체에 접근하지 못하게 됐다”며 “HDAC2가 상향조절되면 억제되지 않아야 할 유전자가 쇠약해지고 사회적 기능손상 같은 행동 변화로 이어진다”고 주장했다.
강력한 HDAC 억제제인 로미뎁신은 HDAC2 영향을 줄이고 뉴런 신호전달과 관련된 유전자가 정상적으로 발현되게 하는 것으로 확인됐다. 이러한 유전자 발현 구제 효과는 광범위해 자폐증 동물 모델에서 억제된 200개 이상의 유전자 중 대부분을 회복시킨 것으로 관찰됐다.
얀 교수는 “핵심 자폐증 위험인자로 밝혀진 유전자를 조절할 수 있다는 이점이 이 치료제의 강력하고 장기 지속적인 효능을 설명할 수 있다”고 강조했다. 얀 교수를 비롯한 연구진은 자폐증에 대한 치료물질을 발견하고 개발하기 위한 노력을 계속할 계획이라고 덧붙였다.
