1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

ADHD(주의력결핍 과잉행동장애)는 전세계의 5% 정도의 취학아동이 겪고 있는 발달 장애로, 과잉 행동, 주의력 결핍, 그리고 충동성을 주요 증상으로 보이는 정신 질환입니다. 지역마다 차이는 있으나 적게는 5%에서 많게는 15%의 4세에서 17세 사이의 아이들이 ADHD 증상을 보이는 것으로 보고 되었으며, 실제로 각성제로 치료를 받는 환자 또한 2%에서 5%에 달하는 것으로 나타났습니다. 우리나라의 경우, 초등학생은 15%, 고등학생은 약 9%의 학생이 ADHD 관련 증상을 보이는 것으로 보고 되었습니다. 정신분열증의 유병률이 0.5%이고, 간질의 유병률이 0.5%에서 1% 정도 수준이라는 것을 고려한다면 굉장히 높은 유병률을 보이는 것을 알 수 있습니다. ADHD는 사회적 문제로 대두되고 있습니다. 실제로 ADHD 환자가 속한 가정의 의료비 지출이 ADHD환자가 속하지 않은 가족에 비해서 통계적으로 유의미한 수준으로 높게 나타났습니다. 또한 ADHD 진단을 받고 ADHD 치료약을 처방받은 환자의 수 또한 1990년부터 꾸준히 증가하는 추세입니다.

ADHD는 뇌 손상 등의 구조적 문제가 아닌, 신경조절물질의 합성과 분비, 분해 등의 기작에 문제가 발생하여 발병하는 질병으로 보는 견해가 많습니다. 물론 최근의 연구 결과에 따르면 환경적인 요인(흡연이나 납)도 ADHD의 발병에 영향을 미친다는 보고도 있습니다만, 기본적으로는 신경조절물질의 분비 및 수용 등에 문제가 발생하여 발병하는 것으로 보는 것이 지배적인 견해입니다. ADHD와 관련이 있는 것으로 보고된 신경조절물질에는 도파민, 노르에피네프린, 세로토닌 등이 있습니다. 도파민은 충동성 행동과 관련이 있는 것으로 알려졌으며, 노르에피네프린은 전두엽에서 주의 집중과 관련이 있는 것으로 보고된 바가 있습니다. 그리고 세로토닌은 운동 능력의 조절에 관련이 있습니다. 이 중, ADHD의 기저 원인으로 가장 많은 주목을 받고 연구되어 온 것은 도파민으로, 도파민의 부족이 ADHD의 원인이 될 수 있다는 도파민 부족 가설이 제안되었습니다. 이 가설은 유전자 연관연구와 뇌영상연구, 모델 동물 분석을 통한 결과들로 인해 뒷받침 되고 있습니다.

그러나 일부 ADHD 환자군에서도 도파민 및 관련 단백질의 발현 수준이 도파민 부족 가설과는 반대되는 결과가 보고된 바가 있으며, 일부 유전자 연관연구에서는 도파민과 관련되지 않은 염색체가 ADHD와 관련이 있다는 것이 밝혀졌습니다. 이러한 점을 고려한다면 ADHD의 기저 원인으로 도파민 부족 외의 다른 원인이 있을 가능성이 충분히 있습니다. 이번 논문에서는 신경조절물질과는 상대적으로 관련이 적은 GIT1이라는 시냅스 단백질이 ADHD와 연관이 있음을 유전학적, 세포생물학적, 그리고 동물 행동 실험을 통해서 밝혔습니다. 이러한 연구 결과는 ADHD의 연구에 있어서 새로운 지평을 열 수 있을 것으로 기대하고 있습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

한국 과학 기술원은 대전에 위치한 연구 중심의 대학입니다. 제가 공부하고 있는 생물학뿐만 아니라, 다른 기초 연구 분야에서도 최상위권 연구 능력을 보유하고 있습니다. 그리고 WCU 제도를 통하여, 세계 유수의 석학들을 초빙하여 함께 연구를 할 수 있는 환경을 조성하기 위해서 노력하고 있습니다. 또한 연구실과 연구실 간의 교류가 활발하여, 이번 논문의 경우에도 여러 실험실의 교수님들과 박사 후 연구자 분들, 그리고 대학원생이 함께 노력하여 일구어낸 성과라고 생각합니다.

제가 몸담고 있는 김은준 교수님 실험실은 시냅스 생성과 관련된 단백질을 주로 연구하고 있습니다. 이러한 시냅스 생성 단백질들은 신경 구성에 매우 중요한 위치를 차지하고 있으며, 이상이 발생할 경우에는 각종 정신 질환과 연결되는 것으로 알려져 있습니다. 따라서 시냅스 생성 단백질을 연구하는 것은 기억과 같은 단순한 의식 작용에서부터, 창조력과 같은 높은 수준의 의식 작용의 기작을 밝히는데 중요한 역할을 수행할 것이라고 생각됩니다. 실제로 많은 시냅스 생성 물질의 작용 기작이 본 실험실의 연구를 통하여 밝혀졌으며, 이러한 결과는 Nature Medicine, Nature Neuroscience, Neuron, PLoS와 같은 저명한 학술지에 게재된 바가 있습니다.

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

이번에 논문이 나온 후, ADHD로 인해 고통받고 있는 많은 사람들로부터 연락을 받았습니다. 제가 하고 있는 일이 누군가에게 희망과 도움이 될 수 있다는 사실을 처음으로 느낄 수 있는 귀중한 경험이었던 것 같습니다.

요즘은 처음으로 부사수를 두고 실험을 가르쳐주고 있습니다. 제가 알고 있는 지식이나 조언이 부사수에게 도움이 될 때, 많은 보람을 느낍니다. 저 또한 연구를 하면서 교수님을 비롯한 실험실 구성원들에게 항상 많은 도움을 받았기 때문에, 이제 저 또한 실험실 구성원들에게, 그리고 저희 실험실에 도움이 되는 존재가 될 수 있었으면 좋겠습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

아직 저도 학위 과정을 끝마치지 못했고, 배우는 과정에 있는 학생이기 때문에 섣불리 조언을 드리기가 어렵습니다만, 과학자가 된다는 것은 굉장히 어려운 길인 것 같습니다. 그리고 오래도록 이 길을 가기 위해서는 연구와 개인의 삶 사이에서 균형을 잡는 것이 필요하다고 생각합니다. 저는 주변의 친구들 덕분에 제 자신의 삶과 행복을 잃지 않고 지금까지 연구를 해올 수 있었습니다. 후배 분들도 이와 같은 균형점을 찾으신다면, 보다 행복한 마음으로 연구를 하실 수 있을 것이라 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

ADHD 모델 동물은 많이 존재하고 있으나, 모델 동물을 이용한 ADHD 기전에 대한 연구는 아직까지 진행된 바가 매우 미비합니다. 따라서 이번 GIT1 KO mouse를 ADHD 모델 동물로 이용하여 ADHD의 기전을 밝힐 계획입니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

이번 연구를 진행하는데 있어서 많은 조언과 도움을 주신 김은준 지도 교수님과 강창원 교수님께 깊이 감사 드립니다. 또한 연구에 참여한 다른 교수님들과 연구자 분들께도 이 자리를 빌어 감사 드립니다. 그리고 부족한 저를 항상 넓은 마음으로 이해해주시고 늘 많은 도움을 주신 실험실 구성원들과 제 친구들에게 감사합니다.