이르면 5년 전부터 혈액 수치 비정상으로 변해
발병·진행 ‘직접 관여’ 사례도…저널 ‘네이처 에이징’ 논문
뇌 오르가노이드
인간의 배아줄기세포에서 배양한 뇌 오르가노이드(미니 장기나 조직)에 신경줄기세포(녹색), 전구세포(적색), 신경세포(백색) 등이 섞여 있다.
뇌 오르가노이드는 인간 뇌의 초기 발달 과정을 연구하는 데 많이 쓰인다.
[스위스 취리히대 Daniel Gonzalez-Bohorquez 제공 / 재판매 및 DB 금지]
(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 고령자가 많이 걸리는 치매는 뇌 인지 기능의 회복할 수 없는 손상을 가져온다.
이런 치매의 주원인으로 꼽히는 신경 퇴행 질환이 바로 알츠하이머병이다.
인구 고령화 등의 영향으로 알츠하이머병은 세계 보건 의료계의 주요 이슈로 부상한 지 오래다.
하지만 알츠하이머병에는 아직 효과적인 치료법이 없다.
이 병의 진행을 멈추거나 증상을 호전하는 건 고사하고 진행 속도를 늦추는 정도의 치료도 하기 어렵다.
사실상 불치병인 알츠하이머병의 조기 진단과 예방 치료 등에 도움이 될 수 있는 주목할 만한 연구 결과가 나왔다.
노인성 치매가 발병하기 전에 혈중 수치가 비정상으로 변하는 단백질 수십 종을 미국 존스 홉킨스대 과학자들이 발견했다.
이르게는 5년 전부터 혈중 수치가 달라지는 이들 단백질의 치매 연관성은 대부분 이번에 새로이 밝혀진 것이다.
이들 단백질이 알츠하이머병의 예측 표지나 예방 치료 표적으로 활용될 수 있음을 시사한다.
이 연구는 존스 홉킨스대 블룸버그 공중보건대의 조지프 코레시(Josef Coresh) 전염병학과 석좌교수 연구팀이 수행했다.
논문은 온라인 저널 ‘네이처 에이징(Nature Aging)에 지난 14일 실렸다.
논문의 수석저자인 코레시 교수는 “과거의 어떤 연구보다 더 포괄적인 분석을 통해 알츠하이머병과
연관성이 있는, 여러 개의 생물학적 경로를 밝혀냈다”라면서 “이번에 찾아낸 단백질 중에는 알츠하이
머병과 인과 관계로 추정되는 것도 포함돼 있다”라고 말했다.
혈뇌장벽에 침적된 아밀로이드
ApoE 4 유전자형을 가진 생쥐의 혈뇌장벽 혈관에 침적된 아밀로이드 단백질(녹색)
[미국 MIT 피카우어 연구소 제공 / 재판매 및 DB 금지
사실 알츠하이머병 하면 먼저 연상되는 단백질은 아밀로이드 베타와 타우다.
이들 단백질이 변형해 오랜 세월 뇌 신경조직에 침적하면 알츠하이머병이 오는 것으로 알려져 있다.
하지만 인간의 세포와 혈액에는 아밀로이드와 타우 외에도 수만 종의 단백질이 존재한다.
소량의 혈액 샘플에서 여러 종류의 단백질 수치를 동시에 측정하는 기술도 최근 들어 빠르게 발달했다.
이런 첨단 기술을 활용해 더 포괄적으로 혈액을 분석하면 그동안 알지 못했던 알츠하이머병의 전조를 찾아낼 수 있을 거라는 기대가 이번 연구를 시작한 동기다.
연구팀은 2011~2013년 ‘지역사회 아테롬성 동맥경화 위험(ARIC)’이라는 연구 프로젝트를 통해 채취한, 늦은 중년 연령대 지원자 4천800여 명의 혈액 샘플에서 5천여 종의 단백질 수치를 측정했다.
그 결과를 분석했더니 단백질 38종의 비정상적인 수치와 향후 5년(채혈 시점 기준) 이내의 높은 알츠하이머병 위험이 서로 연관된 것으로 나타났다.
훨씬 더 젊은 연령대의 지원자로부터 1993~1995년 채취한 혈액 샘플 1만1천여 건의 단백질 수치를 분석한 결과, 앞서 확인된 38종 중 16종이 중복해서 알츠하이머 연관성을 보였다.
ARIC는 1985년부터 미국 내 4개 지역의 주민을 대상으로 심장 질환 위험 요인과 결과를 추적 조사한 대규모 역학 연구 프로그램이다.
연구팀은 알츠하이머병의 유전적 연관성을 파고든 과거 연구의 데이터를 토대로 SVEP1 단백질과 알츠하이머병의 인과 관계도 확인했다.
알츠하이머 연관성이 드러난 16종의 단백질 가운데 하나인 SVEP1은, 잠재적인 예고 표지의 수준을 넘어서 알츠하이머병의 촉발이나 진행에 직접 관여하는 것으로 드러났다.
아밀로이드 플라크(녹색)를 공격하는 소교세포(적색)
[미 어바인 캘리포니아대 제공 / 재판매 및 DB 금지]
올해 들어 발표된 한 논문에서 SVEP1은 아테롬성 동맥 경화와 관련이 있는 것으로 지목됐다. 하지만 이 단백질이 정상일 때 어떤 기능을 하는지는 밝혀지지 않았다.
이번 연구에서 알츠하이머병과의 연관성이 드러난 단백질 중에는 핵심적인 면역 단백질도 일부 들어 있다.
이는 알츠하이머병이 뇌의 과도한 면역 활성화로 생길 수 있다는 이전의 연구 결과와 부합하는 것이다.
코레시 교수팀은 ARIC 같은 장기 연구 프로그램에 등록된 혈액 샘플에서 잠재적인 알츠하이머병 유발 경로를 확인하는 작업을 계속할 예정이다.
이런 분자 경로를 찾아내는 게 알츠하이머병 치료법을 개발하는 효율적인 전략이 될 수 있다고 연구팀은 확신한다.
cheon@yna.co.kr