APOE4 동형접합체가 있는 사람은 대부분 알츠하이머 증상을 보이는 것으로 나타났다.
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알츠하이머 발병 위험이 특히 높은 사람들이 확인됐다.
알츠하이머 치매의 유전적 위험인자로 알려진 ‘아포지단백 E4(APOE4)’ 사본을 두 개 가진 사람들은 대부분 알츠하이머 징후를 보이는 것으로 나타났다.
알츠하이머 예방 및 치료 전략을 짤 때 참고가 될 전망이다.
후안 포르테아 스페인 산파우연구소 신경질환·신경과학·정신건강연구 분야 연구원들은 APOE4 사본이 2개인 65세 이상의 95% 이상에서 알츠하이머징후가 확인됐다는 연구결과를6일(현지시간) 국제학술지 ‘네이처 메디슨’에 발표했다.
APOE4 사본이 2개라는 의미는 ‘APOE4 동형접합체’를 갖고 있다는 의미다.
동형접합체는 특정 형질을 나타내는 대립유전자가 서로 같은 개체를 의미한다.
APOE4 동형접합체를 갖고 있다는 것은APOE라는 유전자를 물려받을 때 엄마와 아빠에게서 똑같이 APOE 변이인 APOE4를 물려받았다는 의미다.
연구팀은 미국국립알츠하이머조정센터의 뇌 기증자 3297명의 데이터와 유럽·미국 코호트연구의 1만 명 이상에서 APOE4 동형접합체의 임상적, 병리학적 바이오마커 변화를 평가했다.
그 결과 APOE4 동형접합체를 가진 사람은 55세에 APOE3를 가진 사람 대비 알츠하이머병 관련 바이오마커 수준이 높았다.
또 APOE4 동형접합체를 가진 65세의 95% 이상은 알츠하이머병 초기 병리학 특징인 뇌척수액에서의 비정상적인 아밀로이드 수치가 확인됐다.
APOE 유전자 한쌍이 APOE2나 APOE3 조합으로 이뤄지면 알츠하이머 발병 위험이 낮다.
반면 엄마나 아빠 둘 중 1명에게 APOE4를 물려받으면 알츠하이머 치매 유병률이 올라간다.
이번 연구에서는 엄마, 아빠 모두에게 APOE4를 물려받으면 대부분 알츠하이머병에 걸리게 된다는 점이 확인됐다.
연구팀은 “APOE4는 알츠하이머병 발병의 가장 위험한 유전적 요소로 간주된다”며 “인구의 2~3%가 APOE4 사본을 2개 갖고 있기 때문에 APOE4에 대한 연구는 매우 중요하다”고 말했다.
이어 “이전에는 치매 병인을 1% 미만 사례에서만 확인을 수 있었다”며 “이번 연구로 이제 15% 이상의 사례에서 치매 발병 원인 인자를 확인할 수 있게 됐다”고 덧붙였다.
알츠하이머 예방개입을 위해서는 젊을 때 APOE4 동형접합체 보유 여부를 체크해야 한다고도 설명했다.
APOE4 사본이 2개인 유전적 특징을 가진 사람들을 모니터링하면 개별화된 예방 및 치료 전략을 세울 수 있을 것이라는 설명이다.
어르신 일상 대화 분석으로 치매 고위험군 조기 선별
연구팀이 경기 안산시 상록구노인복지관 어르신을 대상으로 '노인 친화형 발화 데이터 수집 기기'를 통해 경도인지장애 조기 선별 검사를 수행하고 있다.
KERI 제공
국내 연구팀이 노년층의 일상생활 대화를 인공지능(AI)으로 분석해 치매 이전 단계로 알려진 경도인지장애 고위험군을 조기 선별할 수 있는 기술을 개발해 실증을 진행 중이다.
치매를 조기에 발견해 의료비 부담을 줄이고 사전에 관리해 증상을 늦추는 데 도움이 될 것으로 기대된다.
한국전기연구원(KERI)은 박영진 전기의료기기연구단 청각인지 뇌기능 진단 연구팀 책임연구원이 이끈 연구팀이 노년층의 일상생활 대화 분석을 통해 '경도인지장애' 고위험군을 조기 발견할 수 있는 기술 개발을 진행해 실증 단계에 있다고 7일 밝혔다.
경도인지장애는 일상생활을 수행하는 능력은 있어 아직 치매가 아니지만 기억력이나 기타 인지기능이 검사로 확인될 정도로 뚜렷하게 감퇴된 상태를 뜻한다.
급속한 고령화로 치매 유병률이 계속 증가하고 있다.
중앙치매센터가 최근 발표한 보고서에 따르면 2023년 기준 국내 65세 이상 노인 10명 중 1명이치매를 앓는 것으로 나타났다.
보건복지부의 제4차 치매관리 종합계획에 따르면 국내 치매 인구는 지속증가해 2030년에는 136만 명, 2050년에는 302만 명을 넘어설 것으로 전망된다.
전 세계적으로도 2030년에 7500만 명의 치매 인구가 예상되는 등 치매는 반드시 해결해야
할 사회적 문제가 되고 있다.
치매를 일으키는 퇴행성 뇌 질환인 알츠하이머병은 초기에 증상을 발견하지 못해 치매 단계로 진입하거나 환자가 직접 방문하더라도 뒤늦게 진단받는 경우가 많다.
치매안심센터 등을 방문해 매년 관리를 받으면 좋지만 혼자 사는 노인은 거동이 불편해 돌봄 사각지대에 놓이기도 한다.
65세 이상 정상인의 치매 발생률은 매년 1~2%지만 경도인지장애 환자에게서는 10~15%로 나타난다.
6년 장기 추적 결과에 따르면 경도인지장애 환자의 80%가 치매에 걸리는 것으로 분석됐다.
경도인지장애 단계에서 치매 고위험군 선별 및 관리가 필요한 이유다.
KERI는 '노년층의 일상생활 발화 빅데이터 구축을 통한 AI기반 퇴행성 뇌기능 저하 평가 기술 개발 사업'을 총괄하는 기관이다.
발화는 책을 소리 내어 읽거나 질문에 답하는 등 언어를 음성으로 표현하는 행위다.
연구팀은 노인 친화형 발화 데이터 수집 기기를 개발해 발화, 청각인지 뇌파, 청력 데이터를 수집한다.
수집된 데이터와 AI를 이용해 경도인지장애 고위험군 노인을 선별 및 모니터링한다.
기술의 핵심은 편리함과 정확성이다.
모니터링 대상 노인은 보청기 같은 가벼운 기기를 착용하고 신경인지기능 검사기기 앱을 설치하면 된다.
연구팀은 일생생활에서 주로 활용되는 발화를 분석해 평균 20회 정도의 발화 정보만으로 80% 이상 정확성으로 고위험군을 선별하는 것이 목표다.
연구팀이 개발한 노인 발화 데이터 수집용 웨어러블 기기(왼쪽)와 신경인지기능검사 앱이 실행중인 태블릿 화면. KERI 제공
노인의 발화는 발음 장애나 사투리 등으로 음성 인식이 까다롭다.
또 난청으로 질문을 제대로 듣지 못해 전혀 다른 이야기를 해 정상군임에도 치매 위험군으로 분류될 수 있다.
연구팀은 청각인지 뇌파 모니터링을 통해 노인이 질문을 제대로 들었는지 확인하는 기술도 함께 개발하고 있다.
KERI는 현재까지 개발된 연구결과를 활용해 경기 안산시 상록구노인복지관을 포함한 노인 약 100명을 대상으로 실증을 진행 중이다.
경도인지장애 환자 6명과 의심 대상자 7명을 선별하는 데 성공했다.
올해 8월까지 150명을 대상으로 추가 실증을 진행해 안산시 거주 노인에 대한 헬스케어 지원 및 기술을 고도화할 계획이다.
이후 다른 지자체를 발굴해 범위를 약 1000명까지 넓힐 계획이다.
연구팀은 나아가 수집된 데이터를 기반으로 노인들을 위한 맞춤형 인지기능 개선도 연계할 수 있을 것으로 기대했다.
또 치매 위기를 사전에 관리해 증상을 늦추는 데도 적용할 수 있을 것으로 내다봤다.
박영진 책임연구원은 "치매 조기 발견으로 치료 시기를 1년만 앞당겨도 1인당 수천만 원의 의료비 부담이 줄어들고 천문학적인 국가·사회적 비용 절감 효과를 기대할 수 있을 것"이라며 "더 오랫동안 가족과 함께할 수 있다는 것도 장점"이라고 설명했다.
이어 "짧은 검사로 집에서 편리하게 경도인지장애 고위험군 선별이 가능하도록 좋은 결과를 만들겠다"고 밝혔다.
판에 박힌 반복 업무, 치매 위험 31% 증가시켜
머리를 덜 쓰는 직업군에 속하면 치매 위험이 높아지는 것으로 나타났다.
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정신적인 자극을 가하는 업무가 치매를 막는 핵심 요인이라는 연구결과가 나왔다.
단순 반복 작업을 하는 사람은 치매 위험이 높기 때문에 별도로 뇌를 쓰는 활동을 해야 한다는 결론이다.
트라인 H. 에드윈 노르웨이 오슬로대학병원 노인의학과 박사후연구원 연구팀은 뇌를 많이 사용하는 사람일수록 사고력, 기억력에 문제가 생길 위험이 낮다는 연구결과를 17일(현지시간) 국제학술지 ‘신경학’에 발표했다.
연구팀은 305개의 직업에 종사하는 노르웨이 거주자 7000명을 대상으로 정신적 부담이 가장 적은 직업부터 가장 큰 직업까지 분류한 뒤 치매 및 인지장애 위험을 살폈다.
정신적 부담이 적다는 것은 기계적이고 반복적인 업무를 한다는 의미다.
연구 참여자들은 기억력과 사고력 테스트에 참여했다.
그 결과 정신적 부담이 가장 적은 직업군에 속한 사람들은 부담이 가장 큰 직업군 대비 70세 이후 치매 위험이 31%, 가벼운 인지기능 문제를 가질 위험은 66% 높은 것으로 나타났다.
또 정신적 부담이 가장 적은 사람들의 42%는 경도인지장애 진단을 받았고 부담이 큰 사람들은 27%가 진단을 받았다.
연구팀은 대부분의 사람들이 30~60대에 걸쳐 비슷한 정도의 인지능력을 요구하는 일을 지속한다는 사실도 확인했다.
젊을 때 정신적인 자극이 많지 않은 일을 시작한 사람은 나이가 들어서도 정신적 부담이 적은 일을 한다는 것이다.
선행 연구들에 따르면 노년기에 머리를 쓰는 것도 인지능력 저하를 막는 데 상당한 효과가 있다.
운동이 신체가 쇠퇴하는 것을 지연시키는 것처럼 학습은 정신적인 쇠퇴를 막는 방법이기 때문에 나이가 든 사람도 머리를 쓰는 활동을 해야 한다.
에드윈 박사후연구원은 “이번 연구는 일이 얼마나 중요한지 보여준 연구”라며 “직장에서 뇌를 많이 사용하고 새로운 것을 배우려 할수록 나이가 들면서 발생하는 사고 및 기억 문제를 더 잘 보호할 수 있다”고 말했다.
또 “정신적인 자극을 덜 받는 직업군에 속하는 사람들은 일상에서 뇌를 자극하는 활동이 필요하다”며 “학습과 교육을 통해 뇌의건강을 기를 수 있는 힘을 실어줘야 한다”고 덧붙였다.
알츠하이머 위험 절반 이상 낮추는 유전자 변이 발견
알츠하이머병 환자를 표현한 이미지. 게티이미지뱅크
알츠하이머병의 원인 물질로 지목되는 베타 아밀로이드(Aβ) 단백질을혈액-뇌 장벽을 통해 빠져나가게 하는 유전자 변이가 발견됐다.
베타 아밀로이드의 잘못된 침전을 막으면서 알츠하이머병 발병 위험을 최대 70% 이상 낮출 수 있는 것으로 나타났다.
바드리 바르다라잔 미국 컬럼비아대 어빙 메디컬센터 교수 연구팀은치매 위험이 매우 높은 변이 유전자(APOE-e4)를 가진 사람들의 유전체를 분석해 알츠하이머병 발병 위험을 낮추는 뇌혈관계 유전자 변이를 발견하고 연구결과를 국제학술지 '신경병리학 회보'에 10일(현지시간) 게재했다.
연구팀은APOE-e4유전자가 있지만 치매 증상이 없는 사람들에 주목했다.
이들에게 알츠하이머병을
예방하는 유전자 변이가 있을 수 있다는 가설을 세우고APOE-e4유전자를 가진 70세 이상 수백 명의 유전체염기서열을 분석했다.
분석 결과APOE-e4 유전자가 있으면서도 치매 증상이 없는 사람들은 뇌혈관 내벽을 둘러싸고 뇌 안팎으로 물질이 이동하는 것을 제어하는 혈액-뇌 장벽 구성 물질인 '피브로넥틴'을 만드는 유전자(FN1)에 변이가 있는 것으로 나타났다.
피브로넥틴은 일반적으로 혈액-뇌 장벽에 미량 존재하지만알츠하이머병 환자에서는 크게 증가한다.
연구팀은
피브로넥틴 유전자 변이가 베타 아밀로이드가 혈액-뇌 장벽을 통해 빠져나가게 해피브로넥틴이 뇌혈관에 과도하게 축적되는 것을 예방한다고 설명했다.
이러한 작용을 통해알츠하이머병을 막는 것으로 분석했다.
연구팀은 이어알츠하이머병 실험동물 모델인 제브라피시와 생쥐 연구를 통해 피브로넥틴을 줄이면 혈관 내 베타 아밀로이드양이 감소하고알츠하이머병으로 인한 다른 손상들이 개선된다는 사실을 확인했다.
또 유럽 출신APOE-e4 보유자 1만1000명의 데이터를 분석한 결과 이
유전자 변이가 알츠하이머병 발병 확률을 71% 감소시키고, 알츠하이머병이 발병할 경우에도 발병 시기를 약 4년 정도 늦추는 것을 확인했다.
연구팀은 미국 내APOE-e4보유자의 1~3%(20만~62만 명)가 이런 피브로넥틴 유전자 변이를 가지고 있을 것으로 추정했다.
연구팀은 "이번 연구는뇌혈관이 알츠하이머병에서 큰 역할을 한다는 새 증거를 뒷받침한다"며 "이 유전자 변이의 효과를 모방하는 새로운 유형의 알츠하이머병 치료·예방법 개발 가능성을 시사한다"고 말했다.
이어 "인지적으로
건강한 사람과 알츠하이머병 환자의 혈액-뇌 장벽 내 피브로넥틴 수치에는APOE-e4유전자와 상관 없이 큰 차이가 있다"며 "피브로넥틴을 감소시키는 약물은 알츠하이머병과의 싸움에서 중요한 진전이 될 수 있다"고 덧붙였다.
혈액으로 치매 진단…英, 5년간 5000여명 대상 임상 착수
혈액검사로 치매를 진단하는 임상시험이 영국에서 수행된다.
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혈액 검사로치매 위험도를 예측하는 진단 검사법들이 속속 공개되고 있지만 아직 확진이 아닌 보조 수단으로 활용되고 있다.
영국에서 혈액으로 치매 위험도를 예측하는 대규모 임상 연구가 착수된다.
검사의 효과를 확인하고 정확도를 높이는 데 기여할 것으로 기대된다.
영국 옥스퍼드대와 유니버시티칼리지런던(UCL) 공동 연구팀은 5일 영국 일간 가디언 등 외신을 통해 인지기능에 문제가 있거나 치매 초기 단계에 있는 사람들의 혈액을 통해 치매를 감지하는 저렴하면서도 간단한 검사를 상용화하기 위한 임상시험에 들어간다고 밝혔다.
영국 전역 50개 이상 의료기관에서 5년간 시행되는 임상시험으로 약 5000명의 지원자들이 참여한다.
1100명은 유망한 혈액 바이오마커를 찾는 연구에 참여하고 4000명은 알츠하이머, 혈관성 치매, 전두측두엽 치매 등 여러 형태의 치매를 진단하는 테스트에 참여한다.
영국에서는 현재 100만명 이상의 치매 환자가 있다.
2040년에는 치매 환자가 170만명으로 증가할 것으로 예상돼 큰 사회적 문제가 되고 있다.
2022년 기준잉글랜드와 웨일즈에서 치매로 사망한 사람만 6만6000명이다.
치매를 일으키는 퇴행성 뇌질환의 일종인알츠하이머는 현재 영국의 주요 사망 원인 가운데 하나다.
한국도 치매 인구 비율이 매우 높다.
보건복지부 산하 중앙치매센터의 2022년 자료 기준 치매 인구는 92만4870명이다.
65세 이상 노인 10명 중 1명이 치매 환자인 꼴이다.
영국에서는 현재 치매 진단을 위해 정신능력검사, 뇌스캔, 요추 천자가 시행된다.
요추 천자는 허리뼈 사이에 긴 바늘을 찔러 넣어 신경계통 질환을 진단하는 방법으로 통증이 따른다.
환자와 가족들이 치매 진단과 결과를 얻기 위해서는 최대 4년을 기다려야 하는 것으로 보고된다.
영국 치매 환자 3명 중 1명은 공식적인 진단도 받지 못하는 상황이다.
혈액을 이용한 알츠하이머 진단은 진단의 접근성을 높이기 때문에 더 많은 환자들이 빠르게 진단받고 결과를 얻을 수 있다.
진단을 빨리 받으면 조기에 치료를 시작할 수 있는 기회를 얻게 된다.
이번 연구책임자인 시오나 스케일스 영국 알츠하이머연구소 박사는 “혈액검사는 다양한 질환에서 진단 프로세스를 개선하는 엄청난 잠재력을 보였다”며 “치매에서도 최첨단 혈액검사 도입이 기대되며 이는 획기적인 치료법에 대한 접근성을 넓히는 열쇠가 될 것”이라고 말했다.