치매를 사전에 예측할 수 있을까?

알츠하이머병 환자의 뇌 스캔 사진. 알츠하이머병 치료제 도나네밥은 초기 단계에 복용하면 치료에 도움이 된다는 연구 결과가 2023. 7. 17 네이처 뉴스에 게재되었다.(사진 출처-출처자료1)

 

"노년에 발생할 수도 있는 치매를 사전에 예측할 수 있을까?"라는 질문에 대한 답변을 찾기 위해 미국 연구진이 장기간에 걸친 추적 연구를 통해 32개의 치매 관련 단백질을 발굴하는데 성공했다고 올 7월 발표했다.
연구진은 이들 32개 단백질을 노년의 치매 발병 가능성을 사전에 예측하는 데에 활용할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
 

미국 국립노화연구소 National Institute on Aging 연구진은 많은 사람들을 오랜 기간 추적한 결과, 중년기의 혈액 내 특정 단백질 수치가 불균형을 이룰 때 치매 dementia의 발병 가능성이 높아짐을 확인했다.
연구진은 1만 명이 넘는 참가자의 혈액 시료에서 단백체 proteome(혈액에 포함되어 있는 모든 종류의 단백질)를 분석했다.
참가자들은 30년 동안 6차례 혈액 검사를 받았으며, 이 기간 동안 5명 가운데 1명 꼴로 치매가 발병했다.
연구 결과 45~60세 사이의 참가자들에게서 조절 장애가 있는 경우 노년에 치매 발병 가능성과 밀접하게 연관된 32개의 단백질을 발견했다.
 
이들 단백질 가운데 일부는 뇌에서 활성화되지만 대부분은 다른 신체 부위에서 기능을 나타내며, 그 기능은 단백질 항상성 proteostasis(단백질의 구조와 기능이 언제나 일정하게 유지되는 성질)과 연관된 것이다.
단백질 항상성은 치매의 가장 흔한 원인인 알츠하이머병 Alzheimer's disease 환자의 뇌에서 생기는 베타-아밀로이드 β-amyloid 및 타우 τ(tau) 단백질이 변질되고 뭉치는 것을 방지하는데 중요하다.
또 다른 일부 단백질은 면역계 특히 적응면역 adaptive immunity(후천면역 acquired immunity)과 연관성이 높다고 알려져 있다.
즉 과거에 면역질환을 앓았던 사람들이 나중에 알츠하이머병에 걸릴 가능성이 더 높다는 사실이다.
 
그러나 이 32개 단백질이 노년의 치매 발병에 어떤 역할을 하는지 확실히 알아내려면 더 많은 시간과 노력이 필요하다.
그리고 이들 단백질이 치매 환자별로 어떤 변화를 나타내는지에 대한 추가 연구가 이루어질 경우 개인맞춤형 치매 치료의 생물지표(바이오마커 biomarker)로 사용할 수 있을 것이다.
 
 

한편 단순한 치매 증상 완화가 아닌 치매의 진행을 억제하는 알츠하이머병 신약에 대한 기대감도 높아지고 있다.
미국 제약사 일라이 릴리 Eli Lilly는 알츠하이머병 초기 단계일 때 복용하면 질병의 진행 속도를 늦출 수 있는 신약 도나네맙 donanemab의 임상시험 결과를 올 7월 발표했다.

 
미 FDA는 알츠하이머병 치료용 신약으로서 2021년 6월 아두카누맙 aducanumab을 최초로 신속 승인한데 이어 올 1월에 레카네맙 lecanemab도 신속 승인한 바 있다.
이번에 승인된 도나네맙은 기존 치료제와 같이 치매 환자의 뇌에 있는 신경세포 손상단백질인 베타-아밀로이드를 표적으로 하는 단클론항체 monoclonal antibody(단일의 항원에 대해서만 항체 반응을 나타냄으로써 표적세포만을 치료하는 항체)이다.
도나네맙을 복용한 초기 치매환자의 47%는 복용 1년 후 치매 진행이 없었던 반면, 위약 복용자는 29%만이 치매 진행이 없었던 것으로 나타남으로써 초기 치매환자의 절반 가량이 치매 진행을 늦추는 효과를 보였다.
 
하지만 도나네맙은 알츠하이머 치매 후기 단계의 환자들이나 치매 위험을 높이는 유전적 변이를 가진 사람들에게는 효과가 없는 것으로 조사되었다.
 
알츠하이머병 환자가 조기 진단을 통해 조기 치료를 받는다면 더 나은 결과를 얻을 수 있으나, 아직 증상이 나타나지 않은 사람들의 질병까지 레카네맙과 도나네맙이 예방할 수 있는지의 여부를 시험하고 있는 중이다.
 
 
2021년 1월 현재 126개의 알츠하이머병 치료제 후보물질에 대해 152건의 임상시험이 진행 중이다.
이 가운데 18개 물질이 임상 3상(41건)을, 74개 물질이 임상2상(87건)을, 24개 물질이 임상1상(24건) 시험이 이루어지고 있다.
후보물질 종류는 치매질환치료제가 전체의 82.5%인 104개로 대부분이며, 다음으로 인지능력 향상제 10.3%(13개), 신경정신병적 증상 완화물질이 7.1%(9개)를 차지하고 있다.
치매질환치료제는 전통적으로 아밀로이드와 타우가 주요 표적물질이었으나(104개 중 28개), 최근 염증·감염·면역 관련 표적물질(19건)이 증가하는 추세여서 앞으로 새롭게 개발되는 치료제는 다양한 종류의 표적물질(가소성·신경보호 17건, 대사·바이오에너지 7건, 단백질항상성·단백질병증 6건, 혈관인자 6건, 성장인자·호르몬 3건, 후생유전학 6건, 기타 12건)이 늘어날 것으로 전망된다.
 
현재 세포·유전자치료제를 포함한 차세대 바이오의약품이 알츠하이머 치료제로 개발되고 있는데, 줄기세포 등 9개의 세포치료제가 임상시험 중으로서 이 가운데 국내 기업으로 차바이오텍 CHABiotech Co., 메디포스트 Medipost, 네이처셀 Nature Cell Co. 등 3개 사가 포함되어 있다.
 
※출처
1. 국가생명공학정책연구센터('23. 9. 5), '노년에 발생할 수 있는 치매, 사전에 예측할 수 있을까?', BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 23-63, https://www.bioin.or.kr/board.do?num=321560&cmd=view&bid=issue
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2023. 9. 7 새샘