한국 연구진, 뇌세포 간 타우 확산 촉진하는 FAM84B 단백질 규명

치매 관련 손상 확산의 단서

한국 연구진이 타우가 뇌세포 사이를 이동하도록 돕는 FAM84B라는 단백질을 확인했다. 이번 발견은 뇌 염증과 알츠하이머병 진행과 관련된 과정 사이의 연관 가능성을 보여준다. 세포 실험에서 FAM84B를 늘리자 신경세포 밖으로 나와 주변 세포에 도달하는 타우가 증가했다. 염증이 있는 조건에서 관련 칼슘 신호를 차단하는 약물은 이러한 이동을 줄였다.

질병관리청 산하 국립보건연구원은 2026년 11월 4일 연구 결과를 발표했다. 연구는 2026년 10월 2일 학술지 ‘Journal of Neuroinflammation’에 온라인 게재됐다. 핵심은 타우의 방출과 세포 내 유입 방식이다. 타우는 정상적으로 신경세포 내부 구조를 유지하는 데 도움을 주지만, 비정상적으로 변하고 축적되면 신경세포를 손상시킬 수 있다.

연구진은 사람의 뇌 조직 관찰과 환자 줄기세포로 만든 신경세포 실험을 병행했다. 연구 결과는 염증 신호가 FAM84B를 증가시키고, 칼슘 신호가 세포의 타우 방출을 돕고, 주변 세포가 이를 흡수하는 일련의 과정을 제시한다. 다음 연구에서는 이 경로가 동물의 뇌 손상과 질병 진행, 인지 기능에 어떤 영향을 주는지 확인하는 것이 우선 과제다.

사람의 샘플에서 확인한 내용

연구진의 Journal of Neuroinflammation 연구는 LRATD2라고도 알려진 FAM84B를 세포 간 타우 이동을 조절하는 인자로 규명했다. 연구진은 알츠하이머병, 진행성 핵상마비, 원발성 연령 관련 타우병증 환자의 사후 뇌 조직에서 이 단백질이 더 많이 나타나는 것을 확인했다.

이 질환들은 뇌에 비정상적인 타우가 축적되는 질환군인 타우병증에 속한다. 여러 타우병증에서 FAM84B 증가를 확인한 연구진은 특정 진단 하나를 넘어 이 단백질의 역할을 살펴볼 근거를 얻었다.

알츠하이머병 환자에게서 유래한 줄기세포로 만든 대뇌피질 신경세포에서도 FAM84B 수치가 치매가 없는 사람의 세포보다 높게 나타났다. 대뇌피질 세포는 기억과 사고를 비롯한 기능을 담당하는 뇌 바깥 영역에서 유래한다. 환자 조직과 살아 있는 세포를 함께 활용해 질환과 관련된 양상뿐 아니라 그 배경에 있는 세포 과정도 조사할 수 있었다.

세포 간 타우 이동이 중요한 이유

타우는 정상적으로 미세소관에 결합한다. 미세소관은 신경세포의 형태와 내부 구조를 지탱하는 작은 구조물이다. 타우가 비정상적으로 변해 축적되면 신경세포 손상에 기여할 수 있다. 알츠하이머병에서는 비정상 타우와 아밀로이드 베타라는 또 다른 물질의 축적이 모두 나타난다.

타우가 주변 세포로 퍼지는 현상은 질병 진행과 관련이 있다. 따라서 연구진은 세포 안에 타우가 얼마나 있는지만 알아서는 부족하다고 본다. 타우가 어떻게 세포 밖으로 나오는지, 무엇이 방출을 조절하는지, 다른 세포가 이를 어떻게 받아들이는지도 알아야 한다.

FAM84B는 이러한 이동에 영향을 미치는 것으로 보인다. 연구진이 신경세포 내 FAM84B 양을 늘리자 세포 안의 타우는 줄고 세포 밖으로 방출된 타우는 늘었다. 타우를 받아들인 주변 세포의 수도 증가했다. 이 측정 결과를 종합하면 타우가 원래 세포 내부에서 주변 공간과 다른 세포로 이동하는 양상이 나타난다.

논문은 타우를 치료 표적으로 보는 관심이 커지는 가운데 이번 연구를 소개한다. 저자들은 아밀로이드 베타에 초점을 맞춘 연구에서 임상적 효과가 제한적이었던 점이 타우 이동을 비롯해 알츠하이머병과 관련된 다른 과정을 조사하는 계기가 됐다고 밝혔다.

염증과 타우 이동 과정의 연관성

연구진은 신경세포를 인터루킨-6와 종양괴사인자 알파에 노출했다. 두 물질은 각각 IL-6와 TNF-알파로 줄여 부르며, 염증 반응 중 세포가 주고받는 화학 신호인 사이토카인이다. 이런 실험 조건에서 FAM84B 발현이 증가했고 세포 간 타우 이동도 늘었다.

연구에서는 STAT3 활성화도 타우 이동 증가와 관련이 있는 것으로 나타났다. STAT3는 세포 내부로 신호를 전달하고 유전자 활동에 영향을 주는 단백질이다. STAT3의 관여는 염증 신호와 신경세포의 타우 처리 방식 변화 사이에 제시된 연관성을 한층 구체화한다.

이번 연구를 이끈 국립보건연구원 조철만 선임연구원은 연구의 의의를 다음과 같이 설명했다.

이번 연구는 신경염증이 타우 전달에 영향을 미치는 과정에서 FAM84B가 중요한 역할을 한다는 점을 처음으로 보여줬다.

이번 실험은 염증 신호, FAM84B 증가, 타우 이동 증가로 이어지는 구체적인 경로를 제시한다. 같은 뇌에서 염증과 비정상 타우가 함께 관찰됐다는 데 그치지 않고, 세포 실험에서 조건을 바꾸고 그에 따른 이동을 측정했기 때문에 더 구체적인 결과다.

칼슘이 세포 밖으로 타우를 내보내는 방식

연구진이 설명한 타우 방출 과정에서는 리아노딘 수용체 3의 약자인 RYR3가 주요 역할을 했다. 리아노딘 수용체는 세포 내부 저장 공간에서 칼슘이 방출되는 것을 조절한다. 칼슘은 물질 방출을 비롯한 세포 활동을 유발할 수 있는 신호다.

논문은 FAM84B 증가를 RYR3의 칼슘 신호와 관련된 타우 분비와 연결한다. 논문 제목에서는 이를 세포외배출을 통한 타우 방출로 표현했다. 세포외배출은 세포가 물질을 세포막 바깥으로 내보내는 과정이다.

이후 주변 세포는 클라트린 관련 세포내이입을 통해 방출된 타우를 일부 흡수했다. 세포내이입은 물질을 세포 안으로 들여오는 과정이다. 클라트린은 세포 표면에서 안쪽으로 물질을 운반하는 작은 소포가 만들어지는 데 관여하는 단백질이다.

따라서 연구 결과는 타우가 한 세포에서 나와 다른 세포로 들어가는 두 과정이 연결돼 있음을 보여준다. 클라트린 관련 흡수는 타우를 받는 과정의 일부를 설명하고, RYR3와 연결된 칼슘 신호는 타우 방출에 관여했다. 이 두 과정을 구분하면 연구진이 세포 밖의 타우 양과 타우를 받아들인 세포 수를 모두 측정한 이유를 이해할 수 있다.

단트롤렌을 투여했을 때 나타난 변화

연구진은 리아노딘 수용체 신호를 차단하면 타우 이동이 줄어드는지 시험했다. 염증 자극에 노출된 신경세포에 해당 수용체를 억제하는 약물인 단트롤렌을 처리했다.

단트롤렌은 관련 칼슘 신호를 억제하고 타우를 받아들이는 주변 세포 수를 줄였다. 이는 경로에 개입해 칼슘 신호 변화가 타우 이동에 어떤 영향을 주는지 연구할 수 있는 실험 방법을 제시한다.

약물 실험은 경로 내 수용체 신호를 표적으로 삼았다. 염증과 타우 방출 및 이동 증가를 연결하는 데 관여하는 단백질로 연구진이 확인한 것은 FAM84B다. 향후 연구에서는 이 과정 중 어느 부분을 치료 표적으로 삼을 수 있는지 밝혀야 한다.

조 선임연구원은 다음 연구에서 질병의 결과를 살펴야 한다고 말했다.

이 경로가 실제 질병 진행에 어떤 영향을 미치는지 규명하고 치료 표적으로서의 가능성을 평가하기 위해 추가 연구가 필요하다.

타우 병리의 확산과 신경세포 손상, 인지 기능을 조사하려면 동물 연구가 필요하다. 이런 결과를 통해 이 경로를 통한 타우 이동을 줄이는 것이 뇌를 보호할 수 있는지 확인할 수 있다.

돌봄 수요가 늘어나는 한국의 연구 성과

한국의 치매 부담은 이번 연구가 중요한 공중보건 맥락을 갖는 이유를 보여준다. 2023년 65세 이상 인구의 치매 유병률은 9.2%로 추산됐으며, 환자 수는 약 87만 명이었다. 해당 연령대 약 11명 중 1명꼴이다.

같은 해 한국에서 치매로 인한 사망자는 1만4,251명이었다. 연간 국가 치매 관리 비용은 22조9,000억 원으로 추산됐다. 이 수치는 치매의 시작과 진행 방식에 관한 연구가 필요한 질병 및 돌봄 수요의 규모를 보여준다.

김원호 국립보건연구원 만성질환융복합연구부장은 질병의 발병과 진행에 관여하는 생물학적 기전을 이해하는 것이 치매 대응에 필수적이라고 말했다. 그는 연구원이 인간 생물자원을 활용하는 연구와 줄기세포 기반 연구를 연계해 후속 조사의 근거를 구축할 계획이라고 밝혔다.

FAM84B 연구도 이러한 접근을 따른다. 사후 조직은 실제 사람의 질환에서 나타난 변화를 보여주며, 환자 유래 신경세포는 실험실에서 가능한 기전을 조작해 살펴볼 수 있게 한다. 이번 연구는 질병관리청 연구비 과제 2022-NG-008-02, 2025-NI-005-01, 2023-NS-001-00의 지원을 받았다.

논문 발표 이후의 후속 실험

연구 결과는 연구원의 공식 발표에 앞서 학술지에 게재됐다. 주요 일정과 다음 연구 단계는 다음과 같다.

• 2023년: 한국의 65세 이상 인구 치매 유병률은 9.2%로 추산됐으며, 환자는 약 87만 명이었다.
• 2026년 10월 2일: FAM84B 연구가 Journal of Neuroinflammation에 온라인 게재됐다.
• 2026년 11월 4일: 국립보건연구원이 연구 결과를 발표했다.
• 다음 연구 단계: 타우 병리, 신경세포 손상, 인지 기능에 미치는 영향을 시험하기 위한 동물 실험이 필요하다.

치매 환자와 가족에게 이번 성과는 치료 연구의 방향을 제시하는 더욱 구체적인 생물학적 설명이다. 이제 남은 실질적인 질문은 이 과정을 차단하면 기억과 사고, 일상생활에 영향을 미치는 손상을 늦출 수 있는지 여부다. 제안된 후속 연구의 결과 발표 시점은 정해지지 않았다.

핵심 내용

• 여러 타우 관련 질환 환자의 뇌 조직과 알츠하이머병 환자 유래 신경세포에서 FAM84B 증가가 확인됐다.
• 세포 실험에서 FAM84B를 늘리자 타우 방출과 타우를 받아들이는 주변 세포 수가 증가했다.
• 염증 신호는 FAM84B 발현과 타우 이동을 늘렸으며, STAT3 활성화도 이동 증가와 관련이 있었다.
• RYR3와 연결된 칼슘 신호는 타우 방출을 촉진했고, 클라트린 관련 흡수는 타우가 주변 세포로 들어가는 과정에 관여했다.
• 염증 자극에 노출된 실험실 배양 세포에서 단트롤렌이 타우 이동을 줄였다.
• 다음 연구에서는 이 경로가 질병 진행과 뇌 손상, 인지 기능에 미치는 영향을 동물에서 확인하는 것이 우선 과제다.