[공통수학2] 2026 래스커 기초의학상, 잠과 깨어 있음을 조절하는 오렉신

by 메디컬저널 김윤

대한민국 약사, 약학석사, 연구원 5년, 메디컬 학종 컨텐츠 통합 조회수 62만회, 前 과학학원 원장, 메디컬 생기부 전담, 메디컬 세특 전문 블로그 리코드라이터 운영, 입시 플랫폼 아카AI 기술자문 및 컬럼 연재

✔️ 안녕하세요, 메디컬 지망생은 반드시 확인해야 하는, 의치한약수 메디컬계열 수시 학종 세특 심화탐구 전문 메디컬저널입니다.

❗️지난번에는 노벨 생리의학상(광유전학)과 노벨 화학상을 소개해 드렸는데요, 노벨상만큼이나 의생명과학 분야에서 권위를 갖는 상으로 래스커상(Lasker Awards)이 있습니다.

래스커상은 광고업계 개척자 앨버트 래스커와 의학 연구 후원 운동가 메리 래스커 부부가 만든 미국의 의학상으로, 1945년부터 수상자를 발표하고 있습니다.

수상부문으로는 새로운 의생명과학 분야를 연 기초 발견에 주는 기초의학상, 많은 환자의 삶을 바꾼 임상 성과에 주는 임상의학상 등 총 네 부문이 있고, 상금은 부문마다 25만 달러입니다.

﹡메디컬저널에서는 지난 9월 발표된 래스커상 수상 업적에 대해 정리해보고 메디컬 진로에 맞추어 교과와 연계한 프리미엄 콘텐츠를 작성하도록 하겠습니다. 이번 게시물과 다음주 게시물로 순차 업로드 될 예정이니 참고 부탁드립니다.

그림 1. Lasker Foundation 보도자료 4쪽(2026년 9월 9일)

래스커상 수상자 360명 가운데 101명이 노벨상 수상

래스커재단 발표에 따르면 1945년부터 래스커 의학연구상을 받은 사람은 360명이고, 이 가운데 101명이 노벨상도 받았습니다(2026년 9월 재단 발표 기준).

즉 래스커상은 노벨상 수상자를 미리 점찍는 상으로 인식되고 있으며, 그 만큼 의학 분야에서는 최고의 권위를 지니는 상이라 할 수 있습니다.

수상자를 결정하는 심사위원장 조지프 골드스타인도 1985년 래스커 기초의학상과 노벨 생리의학상을 함께 받은 연구자입니다. (콜레스테롤 대사 연구)

❗️ 따라서 메디컬을 목표로 하는 학생에게 래스커상 수상 업적은 그해 의생명과학에서 어떤 발견이 주목받았는지 확인하고, 미래 노벨상의 가능성이 높은 업적을 탐구주제로 선점하기 좋은 자료입니다.

⇢ 2026년 래스커 기초의학상은 잠(수면)과 깨어 있는 상태를 조절하는 뇌 물질, 오렉신의 발견에 돌아갔습니다.

그림 2. 2026년 래스커 기초의학상 수상자와 수상 업적.

래스커재단은 지난 9월 9일 2026년 수상자를 발표했는데요, 기초의학상은 미국 스탠퍼드대 의대의 에마뉘엘 미뇨(Emmanuel Mignot) 교수와 일본 쓰쿠바대의 야나기사와 마사시(Masashi Yanagisawa) 교수가 함께 수상했습니다.

재단은 각성을 유지하는 뇌 펩타이드 오렉신을 찾아내고, 오렉신이 결핍되면 기면증에서 통제되지 않는 수면이 일어난다는 사실을 발견한 공로로 수상한다고 밝혔습니다.

그림 3. 2026년 래스커 기초의학상 수상자 에마뉘엘 미뇨(왼쪽)와 야나기사와 마사시(오른쪽). Lasker Foundation 수상 페이지

밤에 잠을 이루지 못하는 불면증(insomnia)에 대해서는 많이 들어 보셨겠지만, 기면증(narcolepsy)은 처음 들어보셨을 수도 있는데요, 밤에 잠에 쉽게 들지 못하는 불면증과 완전히 반대로, 낮에 잠을 참을 수 없는 질환이 바로 기면증입니다.

심한 기면증 환자는 낮에 길을 걷다가 갑자기 잠들거나(렘수면 상태) 운전 중 참기 어려운 졸음을 겪는 등 위험한 상황에 놓일 수 있기 때문에, 증상을 조절하기 위한 약물치료가 필요합니다.

그러나 기존 치료제를 복용해도 일부 환자에서는 심한 졸음이나 탈력발작이 충분히 조절되지 않아 일상생활의 어려움이 지속됐으며, 여러 약을 함께 복용해야 하거나 부작용 때문에 약물 사용에 제약을 받는 한계가 있었습니다. (⇢ 근본적인 원인 치료의 필요성)

❗️ 이번 수상 업적은 우리가 낮 동안 깨어 있도록 유지하는 뇌 속 신호 물질을 찾아내고, 그 물질이 부족할 때 생기는 병이 기면증이라는 것을 밝힌 것입니다.

이 발견으로 잠과 깨어 있음의 상태를 인체가 조절하는 원리를 분자 수준에서 연구할 수 있게 되었고, 단순한 증상 조절을 넘어서 근본 원인을 치료하는 새로운 불면증 약과 기면증 약이 만들어질 수 있었습니다.

⌙ 교과 개념과 연계해보자면, 약이 뇌의 오렉신 수용체에 붙어 있는 비율(점유율)은 약의 농도가 높아질수록 1에 가까워지는 곡선을 그리는데요, 이 관계를 공통수학2 과목의 「함수와 그래프」 단원에서 학습하는 유리함수로 나타낼 수 있습니다.

또한 역함수를 구하면 원하는 점유율에 도달하는 데 약의 농도가 얼마나 필요한지 거꾸로 계산할 수 있습니다.

﹡특히 이번 주제는 지난 메디컬저널의 광유전학(2026 노벨생리의학상) 탐구와도 연결되는 지점이 있는데, 2007년 다이서로스 연구팀이 빛을 비춰 잠든 생쥐를 깨운 실험에서 자극한 세포가 바로 오렉신을 만드는 신경세포였습니다.

# 수면 연구와 오렉신

✔️ 사람은 매일 잠들고 깨어나기를 반복하지만, 뇌가 이 두 상태를 어떻게 오가는지는 오랫동안 잘 밝혀지지 않았습니다.

오렉신이 발견되기 전까지 수면 연구는 뇌의 특정 부위를 손상시킨 뒤 잠과 깨어 있음이 어떻게 달라지는지 관찰하는 방법에 머물러 있었는데요,

⇢ 이 방법으로는 어느 부위가 관련 있는지는 알 수 있어도 그 부위에서 어떤 분자가 신호를 보내는지는 밝힐 수 없다는 한계가 있었습니다.

❗️ 래스커재단은 오렉신 발견을 잠과 깸의 조절을 분자 수준에서 연구할 수 있게 된 첫 사례로 평가했습니다.

그림 4. 오렉신이 없는 생쥐(왼쪽 위)와 오렉신 2형 수용체가 망가진 개(오른쪽 위), 오렉신이 수용체에 붙어 잠과 깸을 조절하는 모습(아래). Lasker Foundation, Illustration: Heather B McDonald

위 그림과 같이 래스커상의 두 수상자는 서로 다른 동물(생쥐와 개)을 연구했는데, 두 연구 모두 오렉신 신호에서 기면증의 원인을 찾아냈습니다.

❶ 야나기사와는 기능을 모르는 세포 단백질(수용체)에서 출발해 오렉신을 찾았고, 오렉신을 만들지 못하는 생쥐(Knockout mice)가 기면증을 보인다는 것을 확인했습니다.

❷ 미뇨는 기면증을 앓는 개(Mutant dogs)에서 출발해 원인 유전자를 추적했고, 그 유전자가 오렉신 2형 수용체라는 것을 밝혔습니다.

⇢ 즉, 1) 신호를 보내는 물질(오렉신)이 결핍되거나, 2) 신호를 받는 수용체가 망가질 때 기면증이 생겼고, 두 연구자의 결과를 종합하면 기면증은 오렉신 신호가 부족해서 생기는 병이라는 사실이 분명해졌습니다.

# 참고문헌 Lasker Foundation 보도자료(2026년 9월 9일), Orexin: a brain peptide that maintains wakefulness, 2026 Albert Lasker Basic Medical Research Award 수상 해설

공통수학2 「함수와 그래프」 단원에서 유리함수를 배우며, 유리함수 $y=\frac{ax+b}{cx+d}$의 그래프는 $y=\frac{k}{x}$의 그래프를 평행이동해 그릴 수 있고 점근선에 한없이 가까워진다는 것을 알게 되었다. 또 역함수를 구하면 함숫값에서 거꾸로 입력값을 계산할 수 있다는 것을 배웠다

그러던 중 2026년 래스커 기초의학상이 잠과 깨어 있음을 조절하는 뇌 물질 오렉신의 발견에 돌아갔다는 뉴스에서 이 발견으로부터 불면증 약과 기면증 약이 나왔다는 설명에 의약학 진로를 희망하는 학생으로서 큰 관심이 생겼고, 관련 내용을 찾아보았다.

수상 업적을 자세히 조사하며 약물이 오렉신 수용체에 붙어 있는 비율(점유율)은 약의 농도가 높아질수록 커지지만 1에 가까워질 뿐 1을 넘지 않는다는 수학적 관계를 점근선 y = 1을 가지는 유리함수의 그래프로 나타낼 수 있겠다는 생각이 들었다. (* 교과연계)

이번 탐구에서는 두 수상자의 발견 과정과 오렉신이 깨어 있는 상태를 유지하는 원리, 이 발견으로부터 개발된 약물을 정리하고, 점유율을 유리함수로 정의한 뒤 역함수로 원하는 점유율에 필요한 약물의 농도를 직접 계산해 보려한다.

+) 불면증 약으로 처방되는 졸피뎀과 새로 허가된 렘보렉산트가 잠을 유도하는 방식이 어떻게 다른지에 대한 궁금증을 탐구 동기로 작성할 수 있습니다. 혹은 기면증 환자가 크게 웃을 때 갑자기 근육 힘이 빠져 주저앉는 이유에 대한 궁금증이 탐구 동기가 될 수 있습니다.

"의대에 가서 기초연구를 하라"

그림 5. 야나기사와 마사시(쓰쿠바대). Lasker Foundation

✔️ 야나기사와 마사시는 고등학교를 마칠 무렵, 엔지니어 출신 외과의사였던 아버지가 지금은 생물학의 시대라며 "생물학에 관심이 있다면 의대에 가서 기초연구를 하라"고 말했다고 수상 소감에서 밝혔습니다.

그는 의대를 졸업한 뒤 쓰쿠바대에서 약리학 박사 과정을 밟았고, 박사 논문 연구에서 혈관을 강하게 수축시키는 펩타이드 엔도텔린(endothelin)을 발견했습니다.

❗️ 이 성과로 박사후연구원 과정을 거치지 않고 미국 텍사스대 사우스웨스턴 의료센터에 하워드휴스의학연구소(HHMI) 연구자로 채용되었는데요, 그를 데려간 사람은 조지프 골드스타인과 마이클 브라운 (1985년 노벨생리의학상 공동수상자)이었습니다.

# 목표 없이 시작한 탐색

✔️ 오렉신 연구는 옆 연구실 동료와 나눈 대화에서 시작되었습니다. 연구 동료인 데이비드 맹겔스도프가 짝으로서 결합하는 물질에 대해 알지 못하는(아직 밝혀지지 않은) '고아' 핵 수용체(Orphan Nuclear Receptor) 연구에 대한 이야기를 하며 본인의 연구에 대해 우쭐댔는데,

이때 야나기사와는 "핵 수용체 유전자는 고작 40개뿐이지만 고아 G단백질결합수용체(GPCR) 유전자는 수백 개"라고 답하며 농담으로 받아쳤습니다. (즉, 동료 연구원과 서로 본인의 연구가 더 대단하다고 농담스럽게 자랑하는 상황 정도로 이해하시면 될 것 같습니다)

이 농담을 계기로 그는 짝을 모르는 GPCR에 결합하는 물질을 찾는 연구를 진지하게 시작했고, 이 연구가 오렉신 발견으로 이어졌습니다.

여기서 고아 수용체(orphan receptor)란 세포에 있는 것은 확인되었지만 어떤 물질이 기질(Ligand)로서 결합하는지 모르는 수용체를 의미합니다. 야나기사와 본인은 이 연구를 "특정한 목표 없이 시작한 낚시(fishing expedition)"이었다고 회고했습니다.

❗️ 야나기사와는 동료 연구원들과 함께 쥐의 뇌를 갈아 그 성분을 크로마토그래피로 나누고, 각 성분을 서로 다른 고아 수용체를 만드는 세포에 하나씩 떨어뜨리며 세포 안에 칼슘 신호가 발생하는지 확인했습니다. (수용체가 활성화되면 칼슘 신호가 발생)

⇢ 어떤 성분이 어떤 수용체를 활성화하는지 하나씩 짝을 맞춰 본 것인데요, 이 실험에서 어떤 펩타이드와 그 펩타이드가 결합하는 수용체를 찾아냈습니다.

이 펩타이드를 쥐의 뇌에 주입하자 쥐가 먹는 양이 늘어나는 것을 보며 연구팀은 그리스어로 식욕을 뜻하는 orexis를 따서 오렉신(orexin)이라는 이름을 붙였습니다.

# 적외선 캠코더에 찍힌 렘수면

✔️ 그런데 이름과 달리, 1999년 연구원 리처드 체멜리가 만든 오렉신 결핍 생쥐는 먹는 양과 몸무게에 큰 변화가 없었습니다.

야나기사와는 이러한 결과에 대해 "크게 실망했다"고 나중에 밝혔는데요, 하지만 생각을 바꿔서, 생쥐는 밤에 활동하므로 적외선 캠코더로 밤 시간 영상을 촬영해보기로 했습니다.

연구진은 영상을 두 배속으로 돌려 보며 번갈아 확인했고 식욕과 관련된 어떤 발견을 하게 될 것이라는 기대 속에서 뜻밖의 우연한 발견을 하게 되는데요, 어느 날 돌아다니던 생쥐가 갑자기 옆으로 쓰러져 잠시 움직이지 않다가 다시 일어나는 장면을 보게 되었습니다.

❗️ 처음에는 이를 뇌전증 발작으로 추정했지만, 뇌파를 측정해 보니 쓰러진 동안 생쥐는 꿈을 꾸는 렘수면 상태였습니다.

⇢ 깨어 있다가 비렘수면을 건너뛰고 렘수면으로 넘어가는 모습은 사람 기면증 환자에게서 보이는 특징입니다. 야나기사와는 수상 소감에서 이 발견을 "가설 없이 아주 지루한 생쥐 영상을 열린 마음으로 들여다본 결과"라고 밝혔습니다.

참고문헌 Lasker Foundation 수상 해설과 수상 소감(2026), 야나기사와 연구팀 오렉신 결핍 생쥐 논문, Cell(1999년 8월 20일)

정신과 의사가 고른 스탠퍼드 연구실

그림 6. 에마뉘엘 미뇨(스탠퍼드대 의대). Lasker Foundation

✔️ 에마뉘엘 미뇨는 프랑스 파리에서 6남매 가운데 막내로 자랐습니다. 과학을 좋아했지만 연구로는 생계를 꾸리기 어렵다고 본 부모의 권유로 의대에 진학했고, 의학 학위와 약리학 박사 학위를 받은 뒤 정신과 전공의 과정을 마쳤습니다.

❗️ 미뇨는 군 복무 방식을 고르면서 연구쪽의 진로를 택하게 되었는데, 당시 프랑스에서는 군대 1년 복무와 식민지 의사 근무 16개월 가운데 하나를 택해야 했는데, 예외적으로 군복무를 대체할 수 있는 세 번째 선택지가 '프랑스에 도움이 되는 해외 연구'였습니다.