커피 먹으면 뇌암 방지, 술은 중추신경 마비, 이달의 과학기술자상 이창준 박사

뇌암 중에서도 가장 악성으로 꼽히는 신경교아세포종(Glioblastoma)은 세계보건기구(WHO)에서 정한 4등급 악성 종양으로, 진단 이후 1년도 살지 못하는 치명적인 질병으로, 우리나라 뇌암 환자의 45%를 차지합니다.

특히 암세포의 움직임이 활발하고 침투성도 우수해 전이가 빠르며, 외과적 수술로도 완치할 수 없습니다.

이에 대한 현재 유일한 치료제인 테모다르(Temodar)도 평균수명을 2.5개월 연장하는 수준입니다.

칼슘이 뇌암 세포의 활동과 전이에 매우 중요한 역할을 하는데, 칼슘 분비에 관여하는 수용체는 세포 내 소포체에 존재하는 'IP3R' 단백질입니다.

KIST 이창준 박사는 지난해 2월 카페인의 뇌암 세포 억제 기능과 뇌내 지속성 억제물질 분비 메커니즘을 세계 최초로 규명하여, 신경계 질환과 질병 치료의 새로운 가능성을 제시했습니다.

이창준 박사는 커피, 녹차 등에 포함되어 우리가 매일 섭취하는 카페인이 치명적인 질병인 뇌암 세포의 성장을 둔화시킨다는 사실을 규명하여 학계의 큰 반향을 일으켰습니다.

이 박사는 다양한 첨단 기법을 이용해 특히 뇌암 세포 속에 IP3R이 많이 들어있고, 카페인이 IP3R을 선택적으로 억제해 세포 내 칼슘 농도를 줄여 뇌암 세포의 활동과 전이를 억제한다는 사실을 밝혀냈습니다. 

또한 이 박사는 하루에 커피 2~5잔을 마시면, 뇌암 세포의 전이가 거의 발생하지 않고, 생존율도 2배 증가한다는 사실을 동물(쥐)실험을 통해 입증했습니다.


■ 술이 뇌를 어떻게 망가뜨리나

이창준 박사는 지난해 9월 각종 정신질환의 원인을 밝히는 중요한 단서인 중추신경계의 '지속성 가바(Tonic GABA)' 분비의 근원이 버그만글리아(소뇌의 비신경세포로, 아교세포의 일종) 세포라는 사실을 최초로 규명하여 세계 최고 권위의 과학 전문지인 사이언스(Science)에 게재한 바 있습니다.

중추신경계는 흥분성 신경전달물질과 억제성 신경전달물질이 서로 조화롭게 작용하면서 인체가 정상적인 기능을 수행할 수 있도록 합니다.

이 가운데 주요 억제성 신경전달물질인 가바는 친화력이 높은 가바 수용체와 결합해 이를 활성화시킴으로써 신경계를 억제시키는데, 이것이 흥분성과 억제성의 균형을 유지하는 원리입니다.

그런데 가바 분비에 문제가 생겨 균형이 깨지면, 인체는 불균형과 과도한 흥분으로 인해 간질성 발작, 불면증, 운동성 소실 등의 이상 증상이 나타날 수 있고, 학습, 기억, 운동조절능력 등 인체의 기본적인 기능에도 심각한 문제를 초래할 수 있습니다.

술을 많이 마시면 몸의 중심을 잡기 어렵고 똑바로 걷기 힘든 것도 알코올에 의해 지속성 가바 수용체의 활성이 증가되어 불균형이 초래되었기 때문입니다.

그러나 이러한 중요성에도 불구하고 세계적인 연구자들은 그동안 중추신경계의 지속성 가바 분비 메커니즘을 명확히 밝혀내지 못했습니다.

이 박사의 연구결과는 관련 분야 교과서를 다시 쓰게 할 만큼 획기적인 발견으로, 또 다른 세계 최고 권위의 과학전문지인 네이처(Nature)에서도 이 논문을 해당분야의 주목할 만한 논문으로 소개했습니다.

교육과학기술부와 한국연구재단은 한국과학기술연구원(KIST) 이창준 박사(45)를 2011년도 '이달의 과학기술자상' 첫 번째 수상자로 선정했습니다.


  이창준 박사

▶소속 : 한국과학기술연구원

▶1985.09-1990.06  시카고대학 화학과 학사학위
     The University of Chicago-Chemistry/ B.Sc
▶1992.09-1996.05  콜럼비아대학 신경생리학 석사학위
     Columbia University-Neurophysiology/MS
▶1996.09-2001.05  콜럼비아대학 신경생리학 박사학위
     Columbia University-Neurophysiology/PhD

● 주요업적

- 업적 요약 : 지속성 억제물질의 근원과 음이온 채널(베스트로핀)을 통한 분비 기전을 세계 최초로 규명함으로써 비신경 세포인 아교세포의 새로운 기능을 밝혔습니다.

- 업적의 구체적 내역 : 이창준 박사팀은 지금까지 신경세포만 분비한다고 알려져 왔던 억제성 신호전달물질 가바가 비신경세포인 아교세포에서 분비된다는 사실을 세계 최초로 개발하여 학계뿐만 아니라 과학기술계의 큰 주목을 받고 있으며, 이는 지금까지 주목 받지 못했던 비신경세포의 새로운 기능을 찾아낸 성과로 인간 뇌의 90%를 차지하는 비신경세포가 인간의 뇌 기능에 중요한 기능을 한다는 가능성을 열어놓는 중요한 계기가 되어서 매우 독창적이고 비중 높은 기초순수 과학연구의 열매이며 이러한 연구결과가 뇌의 흥분성과 억제선 신호전달물질의 불균형으로 인한 신경계 질환 및 질병의 치료 가능성을 제시하였기에 생명과학 전반에 미치는 파급 효과가 매우 클 것으로 예상됩니다.

- 학술지 게재, 인용 등 논문관련 : 이 연구내용은 세계 최고 권위의 학술지인 Science지에 2010년 9월 게재되었고 Science지 뿐만 아닌 Nature지에도 11월 특집뉴스 (Special Issue)로 다루어졌습니다.

- 학문적, 경제적 파급효과 :  이번 연구를 통해 지속성 억제물질의 근원과 음이온 채널(베스트로핀)을 통한 분비 기전을 세계 최초로 규명함으로써 비신경세포인 아교세포의 새로운 기능을 밝히고, 불균형으로 인한 신경계 질환 및 질병의 치료 가능성을 제시, 이러한 새로운 사실은 교과서를 다시 쓰는 획기적인 발견으로 벌써 세계 과학계에 많은 여파를 일으키고 있습니다.