국내 연구팀이 피 한 방울로 알츠하이머성 치매의 진행 정도를 예측할 수 있는 기술을 개발했다.

 박종찬, 한선호, 이다현 서울대 의대 연구원과 묵인희, 이동영 교수팀은 알츠하이머성 치매의 유발 후보 물질로 꼽히는 ‘뇌 속 노폐물’ 타우 단백질의 뇌 축적 현황을 혈액검사만으로 효과적으로 예측할 수 있는 기술을 개발해 뇌과학 분야 국제학술지 ‘브레인’ 21일자에 발표했다.

 알츠하이머성 치매는 전체 치매의 약 70%를 차지하는 치매다. 증세가 나타나거나 진단이 이뤄진 뒤에는 뇌세포 손상이 이미 많이 진행된 뒤일 경우가 많아, 증세가 나타나기 전에 조기에 진단하려는 연구가 전세계적으로 많이 이뤄지고 있다. 그 중 하나가 유력한 발병 후보 물질인 타우 단백질의 뇌 속 축적 여부를 조사하는 방법이다.

특히 기존 조사 방법인 양전자방출단층촬영(PET) 장비를 이용한 측정법은 가격이 비싸고 일부 큰 병원에서만 검사가 가능해, 저렴하고 손쉬우면서도 정확하게 축적량을 예측하는 기술이 절실했다.

연구팀은 뇌 속에 타우 단백질이 쌓였을 경우 혈액에서도 타우 단백질을 발견할 수 있고, 그 농도는 뇌 속 타우 단백질 축적량에 비례할 거라는 가설을 세우고 실험을 했다. 먼저 76명의 정상인 및 알츠하이머 환자, 그리고 그 중간인 ‘경도인지장애군’ 실험자를 모집했다. 그 뒤 각각의 피 속에 있는 타우 단백질 농도와, 또다른 뇌 속 노폐물 단백질인 ‘아밀로이드 베타’ 단백질의 농도 등을 측정해 각 농도 단독으로 또는 두 농도의 비율로 뇌 속 타우 단백질 축적량을 예측해 봤다. 마지막으로 PET를 이용해 실험자들의 실제 타우 단백질 축적량을 조사한 뒤 혈액을 통해 예측한 값과 비교했다. 

다양한 물질을 혈액에서 측정해 뇌 속 타우 단백질 축적 여부를 예측했다. (a) 혈중 인산화 타우만으로 예측한 결과, (b) 전체 타우로 예측한 결과, (c) 인산화타우/베타 아밀로이드 농도로 예측한 결과, (d) 전체 타우/베타 아밀로이드로 예측한 결과다. d가 가장 예측률이 높았다. -사진 제공 과학기술정보통신부

 그 결과, 타우와 아밀로이드 베타 사이의 농도비율과 뇌 속 실제 타우 단백질 축적량 사이에 높은 상관관계가 있으며, 두 단백질의 농도 비율 수치가 커질수록(혈중 타우 단백질 농도가 높을수록) 뇌에도 타우 단백질이 많이 축적돼 있다는 사실을 확인하는 데 성공했다. 

 이를 바탕으로 실제로 혈중 타우 및 아밀로이드 베타 단백질 농도 비율을 이용해 뇌 속 타우 축적 여부를 예측해 본 결과, 뇌에 타우가 실제로 축적된 실험자를 타우 축적 환자로 제대로 판정할 확률(민감도)은 80%, 타우가 축적되지 않은 정상인을 정상인으로 제대로 판정할 확률(특이도)은 91%로 높다는 사실을 확인했다. 혈액 검사만으로 타우 축적 여부를 조기 진단할 수 있음을 확인한 것이다.

 연구팀은 “치매를 예방하고 진행을 억제하는 데에 크게 기여할 것”이라며 “혈중 타우 단백질 정량화 기술을 개선하고 새로운 지표를 추가해 현재 85% 수준인 예측 정확도를 95% 수준으로 올릴 계획”이라고 밝혔다. 

윤신영 기자

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