간단한 알츠하이머 혈액 검사는 알츠하이머 환자와 그 병에 걸릴 위험이 큰 사람 그리고 그 가족, 의사 및 연구자들에게 큰 진전이 될 것이다.

알츠하이머협회 국제컨퍼런스(Alzheimer's Association International Conference)® (AAIC®) 2020에서, 과학자들이 그들 중 하나를 통해 치매 증상이 생기기 20년 전에 뇌의 변화를 발견할 수도 있는 비정상 타우(tau) 단백질들을 찾아 내는 혈액 "검사"에 관한 복수의 연구 결과를 보고했다. 특히, 동 보고들은 p-tau217라는 특이한 형태의 타우에 초점을 맞추고 있는데, 그것은 알츠하이머에 대해 가장 큰 특이성을 보이며 주목할 만한 뇌의 변화를 가장 일찍 알려주는 타우로 여겨진다.

뇌 단백질 아밀로이드와 타우의 변화, 그리고 그것들이 뭉쳐 만들어 진 플라그와 탱글들은 그 각각이 알츠하이머 환자 뇌의 물리적 특성을 드러내고 있다. 타우 탱글의 형성은 인지 능력의 저하와 밀접한 상관관계가 있는 것으로 여겨진다. 새롭게 보고된 이들 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. 이 방법들은 비용이 많이 들며 침습적이다. 게다가, 이 방법들은 의료보험이 커버하지 않거나 적용이 어렵거나 아니면 둘 모두여서 거의 사용되지 않고 있다.

알츠하이머협회 최고과학책임자 마리아 C. 카릴로 Ph.D.는 "간단하고, 비싸지 않으며, 비침습적이고 쉽게 쓸 수 있는 알츠하이머 진단 툴이 긴급하게 필요한 실정이다. 새로운 검사 기술은 여러 방법으로 신약 개발을 지원할 수도 있다. 예를 들어, 임상 실험에 적합한 사람들을 찾는데 도움을 주고, 검사 중인 치료제의 영향을 추적함으로써 할 수 있는 것"이라면서 "조기 발견의 가능성과 알츠하이머 병으로 인해 심각한 뇌손상을 입기 전에 중재치료할 수 있는 능력은 환자 개인, 가족과 우리 보건시스템에 대한 게임체인저가 될 수 있다"고 말했다.

혈액 검사는, 예를 들어, 훨씬 더 많고, 더 다양하며 더 원기 왕성한 사람들에게서 알츠하이머가 진전되는 것에 대해 설명하고 이해도를 높여준다.

카릴로는 "이 새로운 보고들이 고무적이긴 하지만, 초기 결과이기 때문에 우리는 이 검사법이 임상에 사용되기까지 얼마나 오랜 시간이 걸릴지는 알 지 못한다. 이 검사법은 알츠하이머 임상 실험과 같은 장기의 대규모 연구를 통해 검증되어야 할 것"이라면서 "그에 더해, 우리는 현재로서는 최첨단 검사법들인 뇌척수액 및 PET 영상 바이오마커 등을 다듬고 검증하기 위한 연구를 계속해야만 한다"고 덧붙였다.

● 혈액 P-tau217를 통해 (예를 들어 플라그와 탱글) 알츠하이머 병을 아주 정확하게 진단

AAIC 2020에서 보고된 대로, 국제 연구팀은 혈액 내 p-tau217 수준을 측정함으로써 알츠하이머 병을 진단하는 고도로 정확한 혈액 기반 바이오마커를 찾아내어 복수의 다양한 집단에 검증했다. 동 과학자들은 "혈액 p-tau217를 통한 진단의 정확도는 침습적이며, 고가에, 쉽게 사용하기 힘는 양전자방사단층촬영(PET)과 뇌척수액 바이오마커 등의 기존 진단법만큼 높았다"는 사실을 발견했다.

동 연구팀은 스웨덴 룬드대학 오스카 한슨 M.D., Ph.D.가 이끌었으며 룬드대학의 세바스찬 팜비스트 M.D., Ph.D.와 쇼레나 야네리츠 Ph.D., 미국 배너알츠하이머연구소 에릭 라이먼 M.D., 미국 일라이릴리의 제프리 데이지 Ph.D.와 기타 연구 동료들이 협력했다. 룬드대학 연구자들이 AAIC에서 연구 결과를 발표했으며 인터넷에도 개재했다.

동 연구자들은 1,400명 이상의 환자들로 구성된 세 개의 서로 다른 코호트들에 대해 연구했는데, 여기에는 스웨덴에서 이루어진 대규모 임상 기반 연구(바이오파인더-2 연구), 신경병리적으로 알츠하이머 확진된 코호트(애리조나의 노화 및 신경퇴화 장애 연구), 유전자에 의해 발병된 알츠하이머 대가족(콜롬비아의 상염색체 우성 알츠하이머 등록 기관)이 포함되었다. 연구자들은 혈액과 뇌척수액 안에 있으며 현재 실험 중인 기타 바이오마커들(p-tau217, p-tau181, Aβ42/40 그리고 신경필라멘트 라이트 체인)를 분석했을 뿐만 아니라 타우와 아밀로이드 병리를 조사하기 위해 PET를 촬영했다.

동 연구에서 발견된 주요 내용은 혈액 p-tau217을 통해 알츠하이머를 다른 신경퇴화 장애와 89에서 98퍼센트 사이의 진단 정확도로 구별할 수 있었다는 것이다. 동 연구에서, p-tau271 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 구별해주었는데, 플라그와 광범위한 탱글이 있었던 사람들과의 구별 정확도는 98%에 달했으며, 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. 한슨은 "이 검사가 검증되고 확정되고 나면 치매 단계에 이르기 전에 알츠하이머를 조기 진단할 수 있는 가능성이 열리는데, 이는 동 질병의 진행을 중단시키거나 늦출 수 있는 새로운 치료제를 평가하는 임상 실험에 아주 중요한 것"이라고 말했다.

● 혈액 아밀로이드와 P-tau는 뇌아밀로이드증, 타우병증을 정확하게 나타내는 마커

세인트루이스 소재 워싱턴대학 의대 수잔 쉰들러 M.D., Ph.D.와 그 동료들은 알츠하이머 병을 진단하는 혈액 검사에 대한 연구를 진전시키기 위해 다양한 혈액 아밀로이드 및 타우 측정의 효과를 조사했다.

동 과학자들은 질량분석법을 활용하여 혈장 타우 단백질을 매핑했으며 그 결과를 CSF와 PET 영상 측정과 비교했다. 그들은 더 많이 알려진 타우 형태인 p-tau181과 비교한 끝에 p-tau217이 PET 영상을 통해 측정된 뇌 안의 아밀로이드 플라그 형성에 더 밀접하게 관련되었다는 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 시사한다.

동 연구자들에 의하면, 아밀로이드와 타우 측정을 결합한 알츠하이머 병 혈액 검사를 통해 연구 참여자들뿐만 아니라 임상 환자들에 대한 더 빠르고 정확한 치매 진단이 가능할 수도 있다고 한다.

동 과학자들은 더 다양하게 세인트루이스 광역 지역을 대표하는 코호트 안에서 알츠하이머 혈액 바이오마커를 개발하고 검증하기 위해 혈액 내 아밀로이드 조사 및 치매 관련 영상 연구(시버드: SEABIRD)를 시작했다. 시버드는 다양한 인종, 사회경제적 지위, 의료 이력과 인지 수준에 속한 개인 1천100 명 이상을 등록할 계획이다.

● 플라즈마 P-tau217은 알츠하이머와 전두측두엽퇴화를 구별해준다는 면에서 P-tau181과 유사

최근에 나온 연구에 의하면 알츠하이머 환자 혹은 전두측두엽퇴화(FTLD)라는 신경퇴화 환자들은 건강한 노인들과 비교해서 p-tau18이 세 배 이상 많다고 한다. AAIC 2020에서, UCSF 기억 및 노화 센터의 엘리자베스 티센 M.Sc.와 아담L. 박서 M.D., Ph.D. 그리고 그 동료들은 어떤 형태의 타우가 알츠하이머 환자를 가장 잘 찾아내는가를 판단하기 위해 p-tau181과 p-tau217이라는 그 관련된 형태의 타우에 대한 비교 내용을 보고했다.

사람들의 과거 이력을 분석한 동 연구에는 617 명이 참가했는데, 그 중에는 119 명의 건강한 코호트, 알츠하이머 환자 74 명(바이오마커 확인) 그리고 294 명의 FTLD 환자가 들어 있었다. 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.

동 연구자들에 의하면, 동 연구 결과는 혈액 안에 있는 p-tau217과 p-tau181의 측정치 둘 모두 알츠하이머에 걸리면 올라가며 동 측정치들은 "골드 스탠다드" PET 영상 결과와 거의 같다는 사실을 보여준다고 한다. 이 혈액 검사들은 알츠하이머의 진단과 새로운 알츠하이머 치료제의 치료 효과를 측정하는 임상 실험에 사용되는 검사 툴에 유용할 가능성이 크다.

알츠하이머협회 국제컨퍼런스(AAIC)
알츠하이머협회 국제컨퍼런스(AAIC)는 알츠하이머와 기타 치매에 초점을 맞추는 전세계 연구자들이 모이는 전세계 최대 행사이다. 알츠하이머협회의 연구 프로그램의 일환으로 열리는 AAIC는 치매에 대한 새로운 지식을 생성하며, 활발하고 협력적인 연구 커뮤니티 조성에 필요한 촉매제 역할을 한다.

알츠하이머협회 개요
알츠하이머협회는 자발적으로 생긴 전세계 보건 조직으로서 알츠하이머의 치료, 지원 및 연구에 헌신하고 있다. 우리의 사명은 전세계의 연구를 촉진하고 리스크의 감소 및 초기 발견을 견인하며 고품질 치료와 지원을 최대화함으로써 알츠하이머와 기타 모든 치매를 종식하기 위한 길을 열어 나가는 것이다.

[헤모라이프 하석찬 기자]