간질 발작 실마리 찾은 KAIST 연구진..국제학술지 논문 기고

수술 전과 후 신경절 교세포종 MRI 사진과 이형성이 동반된 신경세포가 있는 병리 조직 사진. KAIST 제공

[이데일리 이재운 기자] 국내 연구진이 간질 발작에 관련된 근본 원인을 규명해 새로운 치료법 개발에 나선다.

17일 KAIST 의과학대학원 이정호 교수 연구팀이 난치성 뇌전증(간질 발작)을 일으키는 소아 뇌종양의 근본 원인과 뇌전증 발생의 원리를 규명해 새로운 치료법을 제시하고, 이를 국제 학술지 ‘네이처 메디슨(Nature Medicine)’ 온라인판에 게재했다.

논문 제목은 ‘비라프 체성 돌연변이가 소아뇌종양의 본질적 뇌전증 발생에 기여함; BRAF somatic mutation contributes to intrinsic epileptogenicity in pediatric brain tumors’이다.

이번 연구를 통해 수술 치료에 어려움이 있는 소아 뇌종양 기반의 난치성 뇌전증 치료에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

소아 뇌종양은 성인 뇌종양에 비해 난치성 뇌전증이 빈번하게 동반되는 특징이 있다. 그러나 소아 뇌종양에서 특이적으로 난치성 뇌전증이 발생하는 원인에 대해서는 밝혀진 바가 없으며, 현존하는 항 뇌전증 약물에 반응하지 않기 때문에 환자 치료에 어려움을 겪어왔다.

이 교수 연구팀은 소아 뇌종양 환지 뇌 조직 및 동물 모델의 분자 유전학적 분석을 통해 태아의 뇌 발달과정 중 신경 줄기 세포에 ‘비라프 (BRAF V600E)’라는 돌연변이가 발생하면서 난치성 뇌전증이 동반된 소아 뇌종양이 발생하는 것을 규명했다.

뇌전증이 동반된 소아 뇌종양 중 하나인 신경절 교세포종 환자의 종양 조직을 분자 유전학적으로 분석한 결과 비라프 유전변이가 태아 뇌 발달 과정 중 발생한다는 점을 확인하고, 이 변이를 동물 모델에서 구현해 신경절 교세포종의 병리 양상을 재현하고 발작을 관찰해 소아 뇌종양 기반의 뇌전증 치료용 동물 모델을 최초로 확립했다.

이를 활용해 면역 염색 분석과 전사체 분석을 실시, 종양 덩어리 형성 원리를 밝혀내며 새로운 치료법을 만드는 기반을 만들었다.

1저자인 고현용 연구원은 “소아 뇌종양 환자의 경 줄기 세포에서 발생한 특정 돌연변이가 난치성 뇌전증 발생에 핵심적 역할을 한다는 것을 국내 연구진이 최초로 발견해냈다는 것에 큰 의미가 있다”며 “소아 뇌종양으로 인해 발생한 난치성 뇌전증의 근본 원인을 규명해 과적 치료의 가능성을 처음으로 보여준 것이다”고 말했다.

연구팀은 KAIST 교원창업기업 소바젠을 통해 소아 뇌종양 기반의 난치성 뇌전증 치료약 개발에 나설 예정이다.

이번 연구는 연세대학교 의과대학 세브란스 병원 김동석, 김세훈, 강훈철 교수 연구팀과 공동 연구 및 서경배과학재단, 보건복지부 세계선도과학자육성사업의 지원을 통해 수행됐다.

비라프(BRAF) V600E 돌연변이가 발생해 뇌전증 동반 소아 뇌종양을 유발하는 과정 모식도. KAIST 제공

이정호 KAIST 교수

고현용 KAIST 연구원