왼쪽부터 이창준 IBS 인지 및 사회성 연구단장(공동교신저자), 최병윤 분당서울대병원 이비인후과 교수(공동 교신저자), 장민우 IBS 인지 및 사회성 연구단 학생연구원(공동 제1저자), 오두이 분당서울대병원 선임연구원(공동 제1저자), 이은영 목포대 약학대학 교수(공동 제1저자). 기초과학연구원 제공
기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀이 분당서울대병원 이비인후과 최병윤 교수 연구팀과 목포대, 중국 센트럴 사우스 대학, 미국 마이애미 대학과 공동연구로 새로운 난청 유전자 'TMEM43' 돌연변이가 청각신경병증을 유발하는 매커니즘을 규명했다고 25일 밝혔다.
청각신경병증은 달팽이관 또는 청신경 이상으로 소리 인지는 가능하지만, 말소리 구별(어음변별) 능력이 저하되는 난청 질환이다. 난청은 병리학적 원인에 따라 치료법과 결과가 좌우되는데 청각신경병증은 원인과 양상이 다양해 치료가 매우 어렵다.
연구팀은 우선 난청의 원인을 찾기 위해 진행성 청각신경병증을 가진 한국과 중국 국적 환자군의 가계도를 분석했다. 유전자 검사 결과 공통적으로 TMEM43 돌연변이가 유전됨을 확인했다. TMEM43 유전자가 난청의 원인이라는 의미다.
TMEM43 돌연변이 유전자를 주입한 생쥐 모델 실험을 통해서도 이를 확인했다. 정상 쥐는 성장하면서 달팽이관 지지세포도 커지지만, 돌연변이 쥐의 경우 커지지 않았다. TMEM43 돌연변이가 달팽이관 지지세포에 이상을 야기한다는 뜻이다.
분석 결과 TMEM43 단백질이 간극연접 기능을 조절해 달팽이관 내 항상성 유지에 핵심 역할을 함을 확인했다. 달팽이관 지지세포 내 TMEM43 단백질에 결함이 있을 경우 간극연접 기능에 이상을 가져와 청각신경병증을 유발하는 것이라고 연구진은 설명했다.
연구진은 실험 결과를 기반으로 TMEM43 단백질에 이상이 있는 난청 환자 3명에게 달팽이관의 기능을 대체하는 인공 와우 이식 수술을 진행했다. 그 결과 음성 분별 능력이 성공적으로 회복된 것을 확인했다. TMEM43 돌연변이가 난청의 원인인 경우 인공 와우 이식법이라는 정확한 치료 지표를 제공한 것이라고 연구진은 밝혔다.
분당서울대병원 최병윤 교수는 "새로운 난청 유전자를 찾아내고 병리학적 기전을 밝힘으로써 난청 진단과 치료에 크게 기여하리라 기대한다"며 "조기 인공와우 수술 여부를 결정하기 어려웠던 성인 청각신경병증 환자들에게 도움이 될 정밀 의료의 좋은 예시"라고 말했다.