알츠하이머 진단 바이오마커로 여러 연구자들이 타우(tau)에 주목하고 있는 것으로 나타났다.

알츠하이머협회국제컨퍼런스(Alzheimer's Association International Conference, AAIC) 2020에서 이 같은 연구결과가 다수 발표됐다.

발표된 연구들은 P-tau217이라는 특이한 형태의 타우에 초점을 맞추고 있었으며, 이는 알츠하이머와 관련한 뇌의 변화를 가장 일찍 알려주는 타우로 여겨졌다.

타우 탱글의 형성은 인지 능력의 저하와 밀접한 상관관계가 있는 것으로 여겨진다.

새롭게 보고된 연구 결과, 탱글에서 발견되는 타우 형태 중 하나인 P-tau 217의 혈액·플라즈마 수준 역시 아밀로이드의 형성과 밀접한 상관관계가 있는 것으로 보인다. 

현재, 알츠하이머 치매 증상이 나타나기 전에 생기는 뇌의 변화는 양전자방사단층촬영(PET)과 뇌척수액(CSF)에 있는 아밀로이드와 타우 단백질의 측정을 통해서만 신뢰할 수 있는 판단 결과를 얻을 수 있다.

혈액 P-tau217 통해 알츠하이머 병 정확하게 진단

스웨덴 룬드대학, 미국 배너알츠하이머연구소, 미국 일라이릴리 등이 진행한 연구가 AAIC에서 발표됐다.

연구팀은 혈액 내 P-tau217 수준을 측정함으로써 알츠하이머 병을 진단하는 고도로 정확한 혈액 기반 바이오마커를 찾아내어 복수의 다양한 집단에 검증했다.

연구자들은 "혈액 P-tau217를 통한 진단의 정확도는 침습적이며, 고가에, 쉽게 사용하기 힘든 양전자방사단층촬영(PET)과 뇌척수액 바이오마커 등의 기존 진단법만큼 높았다"고 밝혔다.

연구자들은 1,400명 이상의 환자들로 구성된 세 개의 서로 다른 코호트들에 대해 연구했다.

연구자들은 혈액과 뇌척수액 안에 있으며 현재 실험 중인 기타 바이오마커(P-tau217, P-tau181, Aβ42/40 그리고 신경필라멘트 라이트 체인)를 분석했을 뿐만 아니라 타우와 아밀로이드 병리를 조사하기 위해 PET를 촬영했다.

연구에서 발견된 주요 내용은 혈액 P-tau217을 통해 알츠하이머를 다른 신경퇴화 장애와 89%에서 98% 사이의 진단 정확도로 구별할 수 있었다는 것이다.

P-tau217 검사의 알츠하이머 진단 정확도는 혈액 기반 P-tau181 검사, 신경필라멘트 라이트 혹은 아밀로이드 베타 42/40 비율법 뿐만 아니라 자기공명영상(MRI) 보다 높았다.

실제로, 연구자들에 따르면, 기능은 PET 촬영과 뇌척수액 바이오마커 등 훨씬 고가의 검사와 비슷했다고 한다.

연구자들은 생존 시에 채혈된 혈액의 P-tau217 분석을 통해 사망 이후에 분석된 뇌조직에서 측정되는 뇌의 타우 변화를 포착할 수 있다는 사실 또한 발견했다.

이 뇌의 타우 변화들은 아밀로이드 플라그 축적과 관련이 있는 것으로 여겨진다. P-tau217은 플라그와 탱글이 있었던 사람들과 알츠하이머의 병리를 보이지 않았던 사람들을 89%의 정확도로 구별했으며, 플라그와 광범위한 탱글이 있었던 사람들과 구별 정확도는 98%, 타우 PET 영상의 정확도는 93%로 나왔다. 

알츠하이머 환자의 P-tau217 수준은 약 일곱 배로 증가했는데, 알츠하이머를 유발하는 유전자가 있는 개인들의 그 수준은 인지 능력 저하가 시작되기 이미 20년 전부터 증가하기 시작했다.

연구자는 "이 검사가 검증되면 치매 단계에 이르기 전에 알츠하이머를 조기 진단할 수 있는 가능성이 열린다"며 "이는 질병의 진행을 중단시키거나 늦출 수 있는 새로운 치료제를 평가하는 임상 실험에 아주 중요한 것"이라고 말했다. 

P-tau는 뇌아밀로이드증, 타우병증을 정확하게 나타내는 마커

세인트루이스 소재 워싱턴대학은 다양한 혈액 아밀로이드 및 타우 측정의 효과를 조사했다.

연구자들은 질량분석법을 활용해 혈장 타우 단백질을 매핑했으며, 그 결과를 CSF와 PET 영상 측정과 비교했다.

이들은 더 많이 알려진 타우 형태인 P-tau181과 비교한 끝에 P-tau217이 PET 영상을 통해 측정된 뇌 안의 아밀로이드 플라그 형성에 더 밀접하게 관련됐다는 사실을 발견했다.

그 외에도, 그들이 발견한 내용은 임상의들과 연구자들이 혈액 안에 있는 여러 다른 형태의 P-tau 수준을 시간에 걸쳐 측정함으로써 알츠하이머 환자들의 병의 진행 단계를 추적할 수 있음을 시사했다.

연구자들은 아밀로이드와 타우 측정을 결합한 알츠하이머 병 혈액 검사를 통해 연구 참여자들 뿐만 아니라 임상 환자들에 대한 더 빠르고 정확한 치매 진단이 가능할 수도 있다고 봤다.

플라즈마 P-tau217, P-tau181과 유사
 
최근에 나온 연구에 의하면 알츠하이머 환자 혹은 전두측두엽퇴화(FTLD)라는 신경퇴화 환자들은 건강한 노인들과 비교해서 p-tau181이 세 배 이상 많았다.

UCSF 기억 및 노화 센터는 어떤 형태의 타우가 알츠하이머 환자를 가장 잘 찾아내는가를 판단하기 위해 P-tau181과 P-tau217에 대한 비교 내용을 보고했다.

연구에는 617명이 참가했는데, 그 중에는 119명의 건강한 코호트, 알츠하이머 환자 74명, 294명의 FTLD 환자가 포함됐다.

이 연구 그룹에서, 알츠하이머 환자들의 플라즈마 P-tau181은 대조군과 FTLD 환자들에 비해 세 배 높았다. 플라즈마 P-tau217의 증가는 더 높았는데, 알츠하이머 환자들은 건강한 대조군에 비해 다섯 배 높았으며 FTLD 환자들에 비해 네 배 높았다.

이 플라즈마 비교 결과는 뇌 타우 PET 영상 결과와 같았다. P-tau181은 어떤 사람이 뇌 영상에서 포지티브한 타우가 있는 지에 대한 예측에서 91% 정확도를 보였으며 P-tau217의 정확도는 96%였다.

연구자들은 "이번 결과는 혈액 안에 있는 P-tau217과 P-tau181의 측정치 둘 모두 알츠하이머에 걸리면 올라가며 측정치들은 '골드 스탠다드' PET 영상 결과와 거의 같다는 사실을 보여준다"고 밝혔다.

이 혈액 검사들은 알츠하이머의 진단과 새로운 알츠하이머 치료제의 치료 효과를 측정하는 임상 실험에 사용되는 검사 툴에 유용할 가능성이 크다.