기초과학연구원 연구팀 여성 자폐 발병률 낮은 원인 찾았다...“치료제 개발에 기여”

기초과학연구원(IBS)은 김은준(사진) 시냅스뇌질환연구단장 연구팀이 여성의 자폐증 발병률이 더 낮은 원인을 밝혔다고 12일 밝혔다. 특정 유전자가 변이된 생쥐 실험으로 암컷에만 나타나는 특성을 찾아낸 것이다. 이번 연구는 자폐증 발병 원인을 밝히고 치료법 개발에 기여할 것으로 기대된다.

자폐증은 대표적인 사회성 발달 장애 증상이다. 의사소통이 어렵고 관심사가 제한돼 있는 게 특징이다. 자폐증 환자는 전세계 인구의 1%를 차지하는 것으로 알려져 있는데, 남성 자폐증 환자가 여성보다 4배 이상 많다. 성별 차이는 인종이나 지역, 의료 수준에 관계없이 나타난다. 성 염색체나 호르몬 차이가 원인으로 지목됐지만 아직 명확한 이유는 아직 밝혀지지 않았다.

이같은 성별 차이를 설명하는 가설 중 최근에는 ‘여성 방어 효과’가 주목받고 있다. 자폐증이 발병하는 데 있어서 여성은 유전자 차원의 방어 효과가 작동한다는 가설이다. 자폐증과 관련된 유전자 변이 정보가 축적되면서 남성은 특정 시점에 자폐증이 발병하지만 여성은 훨씬 더 심각한 유전자 변이가 이뤄져야 발병한다는 점에서 발병 시점이 차이가 난다는 내용이다.

IBS 연구진은 여성 방어 효과 가설에 주목해 연구를 설계했다. 연구진은 자폐증 환자에게 발견되는 돌연변이 CHD8 유전자를 실험용 생쥐에 주입해 실험군을 만들고 먼저 뉴런의 활성화 정도를 측정했다.

CHD9 유전자 돌연변이 수컷 생쥐에서는 자폐증과 유사한 행동 변화로 인한 흥분성 뉴런 활성화가 증가했지만 암컷 돌연변이 생쥐에서는 정상적인 행동이 관찰됐다. 이어 RNA 분석을 통해 성별 간 나타나는 유전체 차이를 살펴본 결과 수컷 돌연변이보다 암컷 돌연변이의 뇌에서 더 많은 변화가 나타났다. 이는 암컷 돌연변이가 CHD8 유전자 변이에 대응하기 위해 특이적인 유전자 발현을 증가시킨 결과로 분석됐다.

연구진은 CHD8 돌연변이로 인한 자폐증 발달을 막는 특이적인 변화가 암컷에 있을 것으로 예상하고 추가 실험도 진행했다. 그 결과 수컷 돌연변이 생쥐는 CHD8 변이로 인한 유전자들이 흥분성 뉴런과 억제성 뉴런 사이의 균형을 유지하는 시스템을 망가뜨려 자폐증과 유사한 행동을 초래한 것으로 분석됐다. 반면 암컷 돌연변이 생쥐는 CHD8 변이에 대응하는 유전자 발현을 증가시켜 흥분성 뉴런과 억제성 뉴런의 균형을 맞춰 정상 행동이 나타났다.

김은준 연구단장은 "이번 연구결과는 자폐증 발병 원인 규명 및 치료를 위한 획기적인 발견"이라며 "그동안 선별적으로 수행되던 성별 간 자폐증 발병률 차이 연구를 선도할 중요한 연구"라고 말했다. 이번 연구결과는 국제 학술지 네이처 뉴로사이언스에 게재됐다.