레보도파는 파킨슨병에 대해 가장 효과적인 약물이지만, 레보도파의 장기 치료는 레보도파 유발 이상운동증(LID)을 포함한 후기 운동 합병증으로 인해 크게 제한된다. 그러나 LID 병인 발생의 유전적 기초는 아직 충분히 이해되지 않았다. 본 연구에서 우리는 초파리 유전학 및 행동 분석과, 임상적으로 LID로 진단된 578명의 환자에 대한 전장유전체 연관 연구를 결합하여 LID에 병원성을 갖는 유전자를 규명하였다. 환자에서 레보도파의 치료 효과와 유사하게, 급성 레보도파 처치는 파킨슨병 모델 초파리의 운동 결함을 회복시키는 반면, 장기 처치는 고개회전(yawing) 증가, 동결(freezing), 보행 운동의 갑작스러운 가속과 같은 LID 관련 증상을 유발한다. 이러한 증상은 도파민 1-유사 수용체 1(dopamine 1-like receptor 1)에 의존하며, 수용체의 뉴런 내 과발현에 의해 유도된다. 또한 환자 유전체에서 우리의 분석을 통해 선별된 유전자들 가운데, 아데닐릴 사이클라제 2(adenylyl cyclase 2)의 뉴런 소실(knockdown)은 초파리에서 레보도파 유발 표현형과 수용체 과발현 유발 증상을 억제한다. 종합하면, 본 연구는 D1-유사 수용체-아데닐릴 사이클라제 2 신호전달 축을 통해 LID 병인 발생에 대한 유전학적 통찰을 제공한다.

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