의학 저널 ‘뉴잉글랜드저널오브메디슨’ 2월 21일 자 온라인판 실려
뇌척수액에 존재하는 물질이 알츠하이머병의 조기 진단을 위한 바이오마커로 사용될 수 있다는 결과를 20년간의 연구로 밝혀냈다. 이 연구는 의학 저널 ‘뉴잉글랜드저널오브메디슨’(The New England Journal of Medicine) 2월 21일 자 온라인판에 실렸다.
중국의 연구진은 20년 동안 주기적으로 실시한 인지 및 뇌 영상을 분석해 뇌척수액(CSF)의 변화를 추적했다. 그 결과 아밀로이드 베타 42(Aβ42), 타우 181(p-tau181) 및 알츠하이머병이 있는 성인의 신경미세섬유 경연쇄(Neurofilament Light chain, NfL) 등이 알츠하이머병이 없는 성인과 비교해 그 지표가 벗어나기 시작한 시점을 밝혀낼 수 있었다.
알츠하이머병이 발생한 사람들의 CSF의 Aβ42 수준과 Aβ42 대 Aβ40의 비율은 질병의 임상 징후가 나타나기 각각 18년 전과 14년 전에 같은 나이의 정상인과 차이를 보이기 시작했다. CSF의 p-tau181 수준은 질병 발병 11년 전에 증가했으며, 신경 퇴행의 척도인 NfL 수준은 진단 9년 전에 증가했다. 이러한 변화를 보인 몇 년 후 해마 위축과 인지 저하로 이어졌다. 뇌척수액 바이오마커 농도의 명백한 변화와 진단 시점까지의 변화는 알츠하이머병을 조기에 진단하고 적절한 치료 개입의 핵심을 밝혀줄 것으로 기대한다.
중첩 사례 관리 연구를 수행한 연구진은 중국 베이징 수도의과대학 쉬안우병원의 Jianping Jia 박사가 이끌었다. 알츠하이머병이 발생한 성인 648명과 정상인 648명의 CSF의 변화를 20년간 연구했다. 2~3년을 주기로 전반적인 건강 상태와 뇌척수액, 혈액 검사 데이터, 신경 영상검사를 실시했다. 알츠하이머병이 발생한 성인은 대조군에 비해 APOE ε4 대립유전자 보유 가능성이 높았다(37% 대 20%).
임상 진단 전 약 18년 동안 CSF Aβ42의 측면에서 알츠하이머병이 발생한 사람들의 바이오마커 수준은 대조군의 수준과 달랐다. 당시 알츠하이머병군에서는 평균 59.13pg/mL 정도 낮았다.
두 그룹 사이의 CSF Aβ42 대 Aβ40 비율의 차이는 알츠하이머병 진단 약 14년 전에 나타났다. CSF p-tau181과 총 타우 농도의 두 그룹 사이의 차이는 각각 진단 11년 전과 10년 전에 나타났다. 당시 p-tau181 농도와 총 타우 농도의 평균 차이는 각각 7.10pg/mL 및 87.10pg/mL였습니다.
NfL의 경우, 진단 9년 전에 두 그룹 간에 차이가 관찰됐다. 그 궤적은 당시 인지 정상 그룹에서 관찰된 농도에서 점차 벗어나 NfL의 최종 평균 차이는 228.29pg/mL에 이르렀다.
양측 해마 부피는 두 그룹 모두 나이를 먹으면서 감소했다. 그러나 알츠하이머병 진단 8년 전부터 두 그룹 사이에 감소 정도에 차이를 보이기 시작했다. 알츠하이머병군의 평균 임상적 치매 등급-상자 합계(CDR-SB) 점수는 진단 약 6년 전부터 대조군에 비해 악화하기 시작했다.
뉴욕 컬럼비아 대학 신경과의 Richard Mayeux 박사는 'Alzheimer’s Disease Biomarkers - Timing Is Everything'라는 제목의 사설에서 “이 연구는 임상의에게 알츠하이머병 예방을 위한 유용한 지식과 치료 전략을 제공한다. 20년에 걸친 놀라운 연구는 이전 연구자들의 가설을 확인할 뿐만 아니라 산발성 알츠하이머병의 변화 순서를 확장하고 검증한다. 연구 결과가 중국 한족 혈통만을 포함하기 때문에 제한적이라고 생각할 수 있다.
그러나 아시아인, 유럽인, 아프리카인 및 히스패닉계 인종의 혈장 바이오마커에 대한 종단적 연구에서 알츠하이머병 발병 이전의 바이오마커 변화에 유사한 경향이 나타났다. 이 바이오마커는 인종적 차이가 있지만, 연구 결과의 내용을 의심하게 만들지는 않는다. 유사한 연구가 계속돼야 하며 다른 그룹을 포함해야 한다는 점을 강조할 뿐이다”라고 전했다.
Primary Source
Biomarker Changes during 20 Years Preceding Alzheimer’s Disease
Secondary Sources
'Remarkable' Study Tracks Timeline of Biomarker Changes 20 Years Before AD / Medscape Neurology
Alzheimer’s Disease Biomarkers - Timing Is Everything
