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GNE 질환 세포 모델 구축을 기반으로 병리 기전 규명 및 치료제 후보 도출을 수행한 연구 개요도.

[대학저널 이선용 기자] 숙명여자대학교 약학부 김주미 교수 연구팀이 희귀 근육질환인 GNE 근병증의 새로운 병리 기전을 규명하고, 이를 기반으로 한 치료 가능성을 제시했다.

연구팀에 따르면 GNE 근병증은 GNE 유전자 돌연변이에 의해 시알산(sialic acid) 합성이 저하되면서 점진적인 근육 약화가 나타나는 난치성 질환으로, 현재까지 근본적인 치료법이 없는 상황이다.

연구팀은 인간만능줄기세포 기반 근육세포 모델의 전사체 분석을 통해 자가포식 기능 이상이 GNE 근병증의 주요 병리 기전이라는 점을 확인하고, 이를 질병 세포모델 실험을 통해 검증했다.

특히 세포외기질의 과도한 생성이 PI3K-AKT-mTORC1 신호 경로를 비정상적으로 활성화하고, 자가포식 개시 인자인 ULK1이 억제돼 자가포식이 차단되는 새로운 분자적 기전을 규명했다.

또한, 연구팀이 전사체 기반 약물 스크리닝 기법을 활용해 해당 병리 기전을 역전시킬 수 있는 후보 물질을 탐색한 결과 FDA 승인 PI3K 억제제인 코판리시브(Copanlisib)를 유력한 치료 후보로 도출했다. 코판리시브는 AKT-mTORC1 신호를 억제하고 ULK1 활성을 회복시켜 자가포식 기능을 정상화하는 효과를 보였다. 이같은 연구 결과는 인간 줄기세포 유래 신경근 오가노이드(neuromuscular organoid) 모델에서도 재현돼 치료 전략의 타당성과 신뢰성을 뒷받침했다.

이번 연구는 서울대 차혁진 교수 연구팀과의 공동 연구로 수행됐으며, 연구 성과는 국제 학술지 'Experimental & Molecular Medicine' 2026년 4월 호에 게재됐다. 논문명: Defective autophagy in GNE myopathy is rescued by inhibition of noncanonical Akt–mTORC1 activation across multiple isogenic models

김주미 교수는 “이번 연구는 질환의 근본적인 분자 기전을 규명하는 데 그치지 않고, 이미 승인된 약물을 활용한 치료 전략을 제시했다는 점에서 의미가 있다”며 “특히 약물 재창출(drug repositioning)을 통한 희귀질환 치료 전략으로 임상 적용 가능성을 크게 높였다”고 밝혔다.

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