Link: Targeting glial PD-1/PD-L1 restores microglial homeostasis and reduces neuronal hyperactivity in an Alzheimer’s disease model | Science Advances

— 치료제 개발에서 출발한 관찰을 뇌 면역 기전 규명으로 확장

— 뇌 내 PD-L1 조절로 미세아교세포 기능 회복 및 신경세포 과활성 완화 확인

주식회사 아임뉴런(김한주 대표)은 성균관대 글로벌바이오메디컬공학과 서민아 교수 연구팀 및 연세대학교 의과대학 권호근 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 알츠하이머병 동물모델에서 뇌 내 면역관문 단백질 PD-L1을 조절하면 미세아교세포의 항상성 기능이 회복되고 신경세포의 비정상적인 과활성이 완화됨을 확인했다고 밝혔다. 이번 연구는 뇌 면역 균형 회복을 지향하는 새로운 알츠하이머병 치료전략에 기전적 근거를 제시한 성과로, 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 미국 동부시간 9월 18일 게재됐다.

이번 연구는 아임뉴런의 뇌혈관장벽(Blood-Brain Barrier, BBB) 투과형 PD-L1 표적 항체 후보물질 ‘INR301’ 연구 과정에서 얻은 관찰과 치료 가설을 출발점으로 한다. 아임뉴런과 성균관대의 산학협력 아래, 서민아 교수 연구팀이 권호근 교수 연구팀과 함께 세포 유형별 유전자 발현 조절과 생체 영상 분석을 수행하며 뇌 내 PD-L1 조절의 작용 기전을 정밀하게 연구했다.

알츠하이머병에서는 아밀로이드 베타 축적과 타우 병리뿐 아니라, 미세아교세포와 별아교세포 등 뇌의 환경을 유지하는 교세포의 기능 이상도 중요한 역할을 한다. 특히 뇌의 면역세포인 미세아교세포는 주변의 손상 신호를 감지하고 신경세포 활동을 조절하는데, 이러한 항상성 기능이 저하되면 뇌 면역환경과 신경세포 간 상호작용에 불균형이 생길 수 있다.

PD-1과 PD-L1은 면역반응을 조절하는 면역관문 단백질로, 그동안 암 면역치료 분야에서 주로 연구돼 왔다. 연구팀은 알츠하이머병 모델 마우스의 미세아교세포에서 PD-1 발현이, 별아교세포에서 PD-L1 발현이 증가한다는 점에 주목하고, 이 신호가 뇌 안에서 교세포와 신경세포의 기능에 어떤 영향을 미치는지 분석했다.

연구팀은 질환모델 마우스의 뇌에 항-PD-L1 항체를 직접 투여한 뒤, 살아 있는 뇌의 세포 활동을 관찰할 수 있는 생체 이광자 현미경을 이용해 기능 변화를 살폈다. 그 결과, 손상 부위로 미세아교세포의 돌기가 모이는 반응이 회복됐으며, 항상성 기능과 관련된 수용체인 P2RY12의 발현도 증가했다. 신경세포의 칼슘 신호를 분석한 결과에서는 비정상적인 과활성이 감소했다.

특히 별아교세포에서 PD-L1 발현을 선택적으로 억제한 경우에도 미세아교세포의 손상 대응 기능과 P2RY12 발현이 회복되고 신경세포 과활성이 완화됐다. 이는 별아교세포의 PD-L1이 미세아교세포의 항상성과 신경세포 활동 조절에 관여한다는 기전적 근거를 제시한 결과다.

항체를 뇌에 직접 투여했을 때 회복된 미세아교세포의 손상 대응 기능은 이번 연구의 전신투여 조건에서는 회복되지 않았다. 이러한 결과는 뇌 안의 PD-L1을 효과적으로 조절하기 위해 항체를 뇌 내 표적에 전달하는 전략이 중요할 수 있음을 시사한다.

이번 연구는 뇌 내 PD-1/PD-L1 신호를 조절해 교세포의 항상성 기능과 신경세포 간 상호작용을 회복하는 접근이 알츠하이머병의 새로운 치료전략이 될 수 있음을 보여준다. 아임뉴런은 BBB 투과 플랫폼 ‘TRANSMAB’을 적용해 뇌 내 PD-L1을 표적하도록 설계한 INR301을 개발하고 있으며, 이번 공동연구는 이 후보물질이 지향하는 뇌 면역 균형 회복 전략의 생물학적 타당성을 뒷받침한다.

김한주 아임뉴런 대표이사는 “치료제 연구에서 얻은 관찰과 질문이 대학 연구진의 정밀한 기전연구로 이어져, 뇌 면역 균형 회복이라는 치료 방향을 뒷받침하는 근거를 확보했다”며 “이번 연구 성과를 바탕으로 BBB를 투과해 뇌 내 PD-L1을 표적하는 INR301의 개발을 이어가겠다”고 밝혔다.

논문명: Targeting glial PD-1/PD-L1 restores microglial homeostasis and reduces neuronal hyperactivity in an Alzheimer’s disease model

학술지: Science Advances, 12, eadx0731 (2026)

게재일: 2026년 9월 18일 (미국 동부시간)

논문 DOI: 10.1126/sciadv.adx0731