알츠하이머병, 피검사로 조기 발견 가능해진다 VIDEO: Alzheimer's Blood Test Shows Same Accuracy as Imaging Markers

“피검사로 알츠하이머병 조기 발견한다”

정확도 높아 고가의 PET 스캔 대체 가능

    손쉬운 혈액검사를 통해 알츠하이머병을 조기에 발견할 수 있게 될 전망이다. 이 검사는 또한 정확도가 높아 고가의 PET 촬영을 대신할 수 있을 것으로 보인다.

미국 워싱턴대(세인트루이스) 의대 연구팀은 혈액 내 미세한 양의 알츠하이머병 관련 단백질을 탐지하는 기술을 개발해 ‘실험 의학 저널’(Journal of Experimental Medicine) 28일 자에 발표했다.

이 연구는 알츠하이머병과 관련이 있는 두 가지 단백질 가운에 타우(tau)의 한 종류인 p-tau-217가 알츠하이머병 초기 단계에서 증가하며, 따라서 증상이 나타나기 몇 년 전에 간단한 혈액검사로 이 병을 진단할 수 있을 것이라는 기대를 안겨준다.

AAIC over a computer rendering of the brain

Alzheimer's Blood Test Shows Same Accuracy as Imaging Markers A blood-based biomarker detected Alzheimer's disease with the same accuracy as more costly or invasive imaging or cerebrospinal fluid tests, researchers at the virtual Alzheimer's Association International Conference (AAIC) said. In a study involving three selected cohorts, plasma tau phosphorylated at threonine 217 (p-tau217) discriminated Alzheimer's from other neurodegenerative diseases with significantly higher accuracy than established plasma and MRI biomarkers, reported Oskar Hansson, MD, PhD, of Skane University Hospital in Malmö, Sweden, and colleagues. The study was published simultaneously in JAMA. And in data published in the Journal of Experimental Medicine, Nicolas Barthélemy, PhD, and Randall Bateman, MD, of Washington University School of Medicine in St. Louis, and colleagues, showed that while both p-tau217 and p-tau181 could predict the presence of amyloid plaques in PET scans, p-tau217 amyloid measures were superior. View full text https://www.medpagetoday.com/meeting

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실험실에서 배양한 신경세포를 형광 염색한 모습. MAP 타우 단백질은 빨갛게 염색됐다. © Wikimedia / GerryShaw

지금까지 값비싼 PET나 요추천자법으로 확인

알츠하이머병은 아밀로이드-베타(β)라 불리는 단백질과, 알츠하이머 환자의 신경세포에서 신경 섬유를 엉키게 하는 타우 단백질 응집체에 의해 특징적인 플라크(plaque)가 형성된다.

아밀로이드-베타와 타우 단백질은 기억 상실이나 혼동과 같은 인지적 증상이 명백히 나타나기 몇 년 전부터 변화하기 시작한다.

그러나 이를 감지할 수 있는 유일한 방법은 양전자 단층 촬영(PET)으로 뇌 사진을 찍거나 요추를 뚫어 아밀로이드-베타와 타우 단백질이 뇌척수액에서 어떻게 변화했는가를 측정하는 것뿐이었다.

이 때문에 지난 여러 해 동안 연구자들은 알츠하이머 발병 전 병을 감지할 수 있는 PET 스캔이나 요추 천자법보다 덜 침습적이거나 비용이 저렴한 혈액검사법을 개발하려고 노력해 왔다.

이번 연구를 수행한 워싱턴대 의대 신경학과 랜달 베이트먼(Randall Bateman) 석학교수와 니콜라스 바르텔레미(Nicolas Barthélemy) 조교수팀은 이전에 p-tau-217로 알려진 변형된 타우 단백질 조각이 환자가 인지 증상을 나타내기 전 뇌척수액에 축적되고, 이후 병이 진전됨에 따라 점차 증가함으로써 아밀로이드 플라크 형성을 정확하게 예측할 수 있다는 사실을 발견했다.

알츠하이머병에 걸리면 타우 단백질 변화가 뇌세포 미세소관들의 붕괴로 이어지고 타우 단백질 얽힘이 형성된다. © ADEAR

질량분석 기반으로 1조 분의 1 그램 이하 확인

연구팀은 p-tau-217이 알츠하이머 환자의 혈액에도 존재할 수 있으나, 그 양이 검출하기 어려울 정도로 매우 낮은 수준일 것이라고 생각했다.

베이트먼 교수는 “이 때문에 우리는 타우 단백질들 특히 p-tau-217의 혈액 내 수준을 정량화하고 이를 아밀로이드 병리 및 치매 발병과 비교해 과연 혈액 기반의 알츠하이머병 생체표지자(biomarker)로서의 가능성이 있는지를 평가하고자 했다”고 밝혔다.

베이트먼 교수실의 바르텔레미 박사팀은 4 ml 정도의 혈액에 들어있는 p-tau-217과 다른 타우 조각들의 양을 측정하기 위해 질량 분석 기반의 측정법을 개발했다. 4 ml 정도의 적은 피에는 p-tau-217이 1조 분의 1그램 이하가 들어있는 것으로 알려져 있다.

바르텔레미 박사는 “우리가 알기로, 이것은 인체 혈장(blood plasma)의 단백질 표지자를 질량 분석법(mass spectrometry)으로 측정한 것 가운데 최저 농도”라고 설명했다.

미국 워싱턴대 의대 신경학과 랜달 베이트먼 교수(사진) 팀은 알츠하이머병의 한 원인으로 지목되는 타우 단백질 조각인 p-tau-217이 발병 수년 전부터 농도가 올라간다는 사실을 발견하고 혈액 속 미량의 단백질 성분을 감지할 수 있는 방법을 개발했다. © Washington University/Matt Miller

환자나 발병 예정자들 p-tau-217 수준 높아

연구팀은 혈액 속 p-tau-217 수준이 뇌척수액에서의 수준과 유사하게, 건강한 연구 참여자들에게서는 극도로 낮았으나, 아밀로이드 플라크가 있는 환자들이나 아직 인지 증상이 나타나지 않은 사람들에게서는 상승돼 있다는 사실을 발견했다.

혈장에서의 p-tau-217 측정은, PET 스캔을 실시할 경우 아밀로이드 플라크가 존재할 것이라는 사실을 미리 예측할 수 있을 정도로 정확했다.

이 결과는 이전에 알츠하이머병의 생체표지자로 제안된 타우 조각인 p-tau-181보다 우수한 성능을 나타냈다.

베이트먼 교수는 “이번 연구 결과는 혈액 속 타우 동형단백질(isoforms)들이 알츠하이머병의 감지와 진단에 유용할 수 있다는 아이디어를 지지한다”고 말하고, “특히 혈장 속 타우 수준 분석은 값비싼 PET 촬영을 대신해, 정상적인 사람들을 대상으로 아밀로이드 플라크 형성과 관련한 타우 변화를 식별해 낼 수 있는 고감도의 탐색 도구로 사용할 수 있을 것”이라고 제안했다.

김병희 객원기자 hanbit7@gmail.com ScienceTimes

Scientists drawing closer to blood test capable of diagnosing Alzheimer's disease

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