AAV 매개 Meis2 유전자 치료, 성체 신경발달질환 마우스 모델에서 PV 뉴런 가소성 회복

2026년 8월 13일 —

국제 학술지 네이처(Nature)에 게재된 새로운 연구에 따르면, 성체 뇌의 억제성 뉴런에서 전사인자 Meis2의 활성을 회복시키는 것이 신경발달질환 마우스 모델의 주요 신경학적 결손을 역전시킬 수 있는 것으로 나타났습니다.

매스 제너럴 브리검(Mass General Brigham) 연구진이 주도한 이번 연구는 Meis2를 파발부민 양성(PV) 억제성 뉴런의 경험 의존적 가소성을 조절하는 분자 조절 인자로 규명했습니다. PV 뉴런은 흥분-억제 균형 유지, 기억 관련 뇌 네트워크 활동 지원, 뇌 가소성의 결정적 시기(critical periods) 조절 등에서 핵심적인 역할을 담당합니다.

자폐 스펙트럼 장애, 뇌전증, 조현병과 같은 신경발달질환에서는 PV 뉴런의 기능과 가소성이 손상되는 경우가 빈번합니다. 연구진은 Meis2가 PV 뉴런이 경험에 반응하는 데 필요한 광범위한 유전자 발현 프로그램을 통제하는 상위 조절 인자로 작용할 수 있음을 제시했습니다.

Meis2의 회복이 이미 고착화된 결손을 역전시킬 수 있는지 검증하기 위해, 연구진은 검증된 신경발달질환 위험 모델을 가진 성체 마우스의 해마 CA3/CA2 영역 내 PV 뉴런에 AAV 기반 유전자 치료 방식을 적용하여 Meis2를 과발현시켰습니다.

이 치료적 개입은 광범위한 기능적 개선 효과를 이끌어냈습니다. 공간 기억과 사회적 기억이 향상되었고 발작 빈도가 감소했으며, PV 뉴런 기능과 관련된 감마 주파수 대역의 활동을 포함하여 비정상적이던 뇌 신경망 진동 활동이 정상화되었습니다.

이번 연구 결과는 뇌 가소성의 일반적인 발달 창(developmental window)이 이미 닫힌 성체 마우스에서 치료적 개입이 이루어졌다는 점에서 특히 주목받고 있습니다. 이는 신경발달질환과 관련된 신경회로 결손이 초기 발달 단계에서만 교정될 수 있다는 기존의 통념에 도전하는 결과입니다.

기전적으로 볼 때 Meis2는 PV 뉴런 가소성과 연관된 하위 유전자 네트워크를 조절하는 것으로 보입니다. 이 경로에 속한 다수의 유전자는 자폐 스펙트럼 장애, 뇌전증, 조현병의 반수체 기능부전(haploinsufficiency)과 관련이 있어, 다양한 신경발달질환 유전적 원인들이 공통된 PV 뉴런 가소성 경로로 수렴될 수 있음을 시사합니다.

본 연구는 전임상 단계에 머물러 있으며, 인체 임상 적용까지는 해결해야 할 주요 과제들이 남아 있습니다. 향후 치료 지속성, 안전성, 전달 전략, 투여 용량뿐 아니라, 이 접근법을 해마 PV 뉴런을 넘어 사회성·감각·인지 증상과 관련된 다른 뇌 영역으로까지 확장할 수 있는지에 대한 평가가 필요합니다.

이번 연구 결과는 Meis2를 신경발달질환에서 성체 뇌 가소성을 회복하기 위한 잠재적 치료 표적으로 자리매김하게 했으며, AAV 매개 유전자 전달이 질환 관련 신경회로를 조절할 수 있는 개념 입증(proof-of-concept) 도구임을 강조하고 있습니다.