연구팀은 지난 2013~2020년 △조현병 환자 3명 △조현병 진단을 받은 가족(친척)이 여러 명(2명 이상) 있는 유전적 고위험군 3명 △일반인 3명 등 9명의 유전정보를 각각 담은 신경줄기세포를 만들어 그 특성을 비교 분석했다.

이 과정에서 연구팀은 유전자 조작 없이 복부지방에서 추출한 성체줄기세포를 이용해 신경줄기세포를 만들어 내는 최신 줄기세포 기술을 활용했다. 신경줄기세포의 이동 속도를 6시간 간격으로 총 48시간 동안 각각 측정했다.

그 결과 이동률이 50%에 도달하기까지 조현병 환자의 신경줄기세포 평균속도는 18시간으로 일반인의 6시간과 3배 차이를 보였다. 이동률 100% 지점까지의 평균속도 역시 조현병 환자는 48시간이 소요돼 일반인 30시간, 유전적 고위험군 36시간과 차이를 보였다.

연구팀은 또 신경줄기세포의 특성을 분석하는 과정에서 조현병 환자의 신경줄기세포는 Sox2 유전자의 발현도 일반인에 비해 저하됐다는 사실을 발견했다. 

Sox2 유전자는 기존의 줄기세포에서 유도만능줄기세포를 만들기 위해 조작해야 했던 주요 유전자 중 하나다. 연구에서 조현병 환자의 Sox2 유전자 발현 정도는 일반인과 비교하면 10배 이상 저하돼 있어 유의미한 차이를 보였다. 

유도만능줄기세포란 성체의 체세포가 배아줄기세포와 동등한 능력을 갖도록 유도(역분화)해서 만든 만능줄기세포를 의미한다.

유전자 조작 없이 만들어 낸 신경줄기세포에서 조현병 환자와 일반인 사이의 Sox2 유전자 차이가 밝혀진 것은 이번 연구가 처음이다.
연구팀은 이 같은 연구결과를 조현병 환자에 대한 약물 및 전기경련치료(ECT)의 효과를 입증하는 실마리를 제공한 것으로 평가했다. 즉 조현병의 신속한 증상 완화를 위해 약물치료와 더불어 전기경련치료가 시행되는데, 전기경련치료를 받은 환자는 Sox2 유전자 발현이 증가한다.

이 교수는 "이번 연구를 통해 신경줄기세포의 이동 능력이 조현병의 병태생리와 연관됐다는 사실이 밝혀졌다"며 "신경줄기세포의 특성을 조현병 표지자로 활용하는 데 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편 이번 연구는 SCIE 국제 학술지 'Schizophrenia Research'(IF 4.662) 최신호에 게재됐다.