리튬 반응성별 대사 경로 차이 세계 최초 규명: 성상세포로 양극성 장애 맞춤형 치료가능성 제시
성과 · 2025-09-18 · 조회 44
논문명 : 양극성 장애 환자 유래 성상교세포의 대사 장애에 대한 리튬의 차별적 효과
저자 : 의과학대학원 백규현, 김다연, 손그림, 도현수 박사(KAIST, 공동 제1 저자) 및 한진주 (KAIST, 교신저자), 강찬희
저널 : Molecular Psychiatry / DOI: https://doi.org/10.1038/s41380-025-03176-w
연구 배경
양극성 장애 환자의 뇌는 조증과 우울증 상태에 따라 에너지 사용 방식이 달라진다는 사실이 알려져 있었으나, 이러한 뇌 대사의 차이를 일으키는 주요 세포가 무엇인지는 명확히 밝혀지지 않았다. 나아가 해당 세포가 질환의 병태생리에 어떤 영향을 미치는지 역시 충분히 규명되지 않았다.
양극성 장애 역시 다른 질환과 마찬가지로 조기 진단과 적절한 치료가 환자의 삶의 질 유지에 매우 중요하다. 그러나 지금까지 사용된 치료제들은 대부분 뇌전증이나 조현병 등 다른 질환을 위해 개발된 약물이 임상 경험이나 재평가를 거쳐 우연히 양극성 장애 치료에 전용된 경우가 많았다. 이처럼 양극성 장애 자체를 직접 표적으로 설계된 신약은 거의 없는 상황이므로, 앞으로는 이 질환의 병태생리적 특징을 반영한 맞춤형 신약 개발 전략이 필요하다. 특히 신약 개발 과정에서 ‘어떤 생물학적 지표(read-out)를 활용하여 약물 효과를 측정·평가할 것인’를 명확히 규정하는 것이 향후 연구개발의 핵심 과제가 될 것이다.
그림 1. 양극성 장애 환자의 성상세포가 신경세포와 상호작용하는 과정
연구 내용 및 결과
본 연구에서는 양극성 장애 환자의 역분화 줄기세포로부터 성상세포를 제작하여, 환자 성상세포의 대사 과정에 뚜렷한 변화가 있음을 확인하였다. 특히 리튬 반응성 환자에서는 리튬 처리 시 성상세포의 지질 방울이 선택적으로 감소하였으나, 리튬 비반응성 환자에서는 이러한 변화가 나타나지 않았다. 비반응성 성상세포는 신경세포로부터 지방산을 더 적극적으로 흡수하고, 신경세포의 과도한 흥분을 유발하는 특징을 보였다. 또한 리튬 반응 여부에 따라 성상세포가 생성하는 대사물이 서로 다름을 규명하였다. 이는 환자의 뇌에서 리튬 반응성에 따라 에너지 대사가 서로 다른 방식으로 조절될 수 있음을 보여주는 결과다. 나아가 이러한 성상세포의 표현형 및 대사 산물 차이는 환자 맞춤형 신약 스크리닝 플랫폼으로 활용될 수 있음을 시사한다.
기대효과 및 미래 연구방향
본 연구는 양극성 장애(조울병)에서 성상세포가 에너지 대사를 조절하는 핵심 역할을 한다는 점을 입증한 것으로, 리튬 반응성 차이를 설명하고 환자별 맞춤 치료 전략의 길을 연 중요한 성과로 평가된다.
결과
기존의 신경세포 중심 연구 패러다임에서 벗어나, 뇌세포의 절반을 차지하는 성상세포에 주목해, 이 세포가 양극성 장애의 대사조절에서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.