바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 장종원 기자

혈액 속의 '아밀로이드베타 올리고머(Aβ oligomer)화 정도'와 알츠하이머병으로 인한 뇌의 구조적 변화 양상이 상관관계가 높다는 연구결과가 나왔다. 아밀로이드베타 올리고머화가 알츠하이머병을 진단하는 주효한 바이오마커로 활용가능함을 확인한 연구결과다. 피플바이오는 아밀로이드베타 올리고머화 정도를 측정하는 키트를 개발해 작년 4월 식품의약품안전처로부터 2등급 의료기기 품목허가를 받은 바 있다.

윤영철 중앙대병원 교수(신경과)와 피플바이오 연구팀은 혈장의 아밀로이드베타 올리고머화와 뇌의 구조적인 변화의 상관성 확인하기 위한 연구결과가 치매 분야 국제학술지 ‘알츠하이머 리서치 & 테라피(Alzheimer Research & Therapy)' 온라인판에 최근 게재됐다고 15일 밝혔다.

현재 사용되는 알츠하이머병 바이오마커로는 뇌척수액의 베타-아밀로이드 농도 측정과 아밀로이드 양전자 단층촬영(positron emission tomography)이 있다. 하지만 이들 바이오마커는 비싼 가격과 침습성 등의 한계로 인해 활용도가 크게 떨어진다. 이러한 단점을 극복하고자 알츠하이머병을 위한 혈액 기반 바이오마커 연구가 활발이 이루어지고 있으나 대부분의 연구들이 임상에서 사용할 수 있는 수준의 결과를 얻지 못하고 있다.

윤 교수와 피플바이오 연구팀은 혈액(혈장) 내 아밀로이드베타가 뭉쳐서 형성된 신경독소물질 올리고머 아밀로이드베타(oligomeric amyloid beta; OAβ)를 새로운 알츠하이머병 진단 마커로 활용하기 위한 연구를 진행했다.

연구팀은 정상인 92명, 주관적 인지장애 환자 17명, 경도인지장애 환자 14명, 알츠하이머병 환자 39명(총 162명)를 대상으로 3D 자기공명영상(three-dimensional T1 magnetic resonance imaging) 촬영과 MDS-OAβ(Multimer Detection System-Oligomeric Aβ)를 측정했고 통계적 연관성을 알아보기 위해서 나이와 총 두개골 내부(intracranial volume) 부피 공변량을 보정한 보셀 기반 형태 계측(voxel-based morphometry; VBM)을 활용했다.

MDS-OAβ는 혈장에 합성 아밀로이드베타(synthetic Aβ)를 넣어준 후 혈장 내 아밀로이드베타 올리고머화 정도를 측정해 알츠하이머병 환자와 정상인을 구별할 수 있는 '샌드위치 ELISA' 검사법이다. MDS는 항원과 반응하는 포획항체와 검출항체의 항원결정기(epitope)을 겹치도록 구성해 단량체(monomer)에는 반응성을 나타내지 않고 특이적으로 올리고머(oligomer) 혹은 멀티머(multimer)만 검출한다.

앞선 연구에서는 MDS-OAβ 방법을 이용해 알츠하이머병 환자를 정상인과 유의적으로 구별할 수 있었는데 이번 연구에서는 혈장의 아밀로이드베타 올리고머화와 뇌의 구조적인 변화의 상관성을 알아보고자 했다.

MDS-OAβ 측정한 결과, 정상인에 비해 주관적 인지장애 환자, 경도인지장애 환자, 알츠하이머병 환자의 혈장의 아밀로이드베타 올리고머화 정도가 높았으며 특히 경도인지장애 환자와 알츠하이머병 환자는 정상인에 비해 유의적으로 아밀로이드베타 올리고머화 정도가 높았다.

3D 자기공명영상 촬영 결과 양측 측두엽, 편도체, 부해마엽(parahippocampal lobe), 하부 두정엽(lower parietal lobe), 좌측 띠이랑, 쇄기 전소엽 부분(precuneus regions)의 위축이 관찰됐으며 이러한 뇌위축은 좌측 측두엽과 양측 하부 두정엽 및 후부 뇌량과 인접한 백질에서도 관찰됐다. 뇌위축이 관찰된 부위들은 알츠하이머병에서 나타나는 전형적인 퇴행성 변화 영역이다. 통계적 연관성 결과, MDS-OAβ level과 특정 부위의 뇌위축간에 음의 상관관계가 있음이 확인됐다.

연구팀은 "이번 연구는 혈액의 아밀로이드베타 올리고머화가 뇌에서 알츠하이머병의 패턴을 유도함을 시사하는 것으로 즉 높은 MDS-OAβ level은 알츠하이머병 환자 뇌의 퇴행과 관련이 있을 수 있음을 의미한다"면서 "다만 좀 더 구체적인 상관관계를 규명하기 위해서는 추가적인 종단연구가 필요하다"고 설명했다.

한편 이번 연구는 보건복지부 치매극복기술개발사업과 의료기기기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.