경상국립대 김명옥 교수팀, 알츠하이머병 예방·치료 차세대 백신 개발

경상국립대학교는 생명과학부·응용생명과학부 김명옥 교수 연구팀이 알츠하이머병의 예방과 치료가 동시에 가능한 차세대 에피토프 백신을 세계 최초로 개발했다고 12일 발표했다.

김 교수는 원천기술 확보 및 백신 상용화를 위한 글로벌 기술이전을 추진 중이다.

김 교수팀은 Aβ1-10 서열을 분자 동역학(Molecular dynamic simulation) 및 도킹 시뮬레이션(GOLD)으로 최적화한 Aβ1-10 변형 펩타이드(D1H, S8R)를 제작한 후 단백질 캐리어 활용으로 강력한 항 아밀로이드 베타(Aβ) 항체를 유도해 알츠하이머병에서 Aβ 기반 B 세포를 타깃하는 에피토프 알츠하이머병 백신의 신경보호·면역효과를 세계 최초로 검증했다.

이는 알츠하이머병에서 B 세포를 타깃으로 하는 능동 면역 전략으로 개발된 차세대 백신이다. 김명옥 교수 연구팀은 마우스 모델에서 해당 백신의 Aβ 축적 억제, 신경염증 완화, 시냅스 회복 및 인지 기능 개선, 비장·혈액 내 항 Aβ 항체 생성을 통한 신경보호 효과를 확인했으며, 이는 알츠하이머병 예방 백신제 개발에 새로운 길이 열린 것으로 평가된다.

연구진에 따르면 이번 백신 플랫폼은 알츠하이머병을 효과적으로 지연하기 위한 저비용·장기 지속적인 예방 기술의 핵심 원천이 될 것으로 기대되며, 부작용이 최소화하는 펩타이드 최적화 다중 에피토프 및 나노 입자 전달 시스템 등 후속 연구를 통해 임상 적용 범위를 확대할 계획이라고 밝혔다.

김명옥 교수팀은 알츠하이머병 예방 백신의 새로운 패러다임을 제시한 연구 결과를 인정받아 세계적인 학술지 《뇌, 행동 그리고 면역(Brain, Behavior, and Immunity)》(인용지수 19.5, 신경 의학 분야 JCR 상위 2%)에 2025년 6월 8일 온라인 게재됐다.

이 논문의 주된 내용을 바탕으로 알츠하이머병 백신제 개발 상용화를 염두에 두고 이미 특허등록을 완료했다. 이 특허의 주된 내용이 세계적인 학술지에 논문으로 게재됨으로써 이 기술의 원천성은 더욱 강화될 것으로 기대된다.

김명옥 교수는 “이번 백신은 단일 B세포 에피토프 기반이지만 검증된 단백질 캐리어와의 결합을 통해 T helper 2(Th2)을 끌어내는 모듈형 플랫폼이다. 이 때문에 재조합 발현 정제 공정을 표준화시키기 쉽고, 2회 접종만으로 항 Aβ igG 역가가 최소 6~9개월 이상 안정적으로 유지되는 것을 확인하여, 발병 전 예방과 발병 후 진행 억제 및 기능 회복을 한 번에 노릴 수 있는 예방·치료를 겸한 ‘1석2조’ 전략이 가능하다”라고 설명했다.

연구팀은 현재 다국적 기업에 글로벌 기술이전을 추진 중이며, 임상 독성·면역안전성 평가를 거쳐 상용화를 가속화할 계획이다. 이번 성과는 Aβ 면역치료의 한계를 극복하고 치매 극복 국가전략에 핵심 원천기술을 제공할 것으로 기대된다.

현재 김명옥 교수는 ‘글로벌 알츠하이머병 선도연구센터’를 추진 중이다. 사람 사후뇌 등 인체 샘플이 풍부한 알츠하이머병 세계 최고 수준의 네덜란드 마스트리히트대학과 공동연구가 가속화될 경우 오가노이드, 3D 인공뇌 모델링 등을 통한 전임상-임상 간격을 좁혀 더욱 상용화를 더욱 가속화시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다.

이번 연구성과는 과기정통부(한국연구재단) ‘바이오·의료 기술개발사업’의 지원을 받아 수행했다. 진주=김해연 기자