건국대병원 영상의학과 문원진 교수팀(건국대병원 신경과 문연실 교수, 한양대병원 신경과 김희진 교수)은 아포지단백-E ε4 유전자가 뇌혈관장벽의 투과도에 영향을 준다는 사실을 확인해 최근 JCBFM (Journal of Cerebral Blood Flow and Metabolism, impact factor: 6.040)에 논문을 게재했다고 26일 밝혔다. 아포지단백-E ε4 유전자는 19번째 염색체에 있는 아포지 단백 E의 3가지 대립유전자(ApoE2, ApoE3, ApoE4)중 하나다. 이 대립유전자를 가진 경우, 그렇지 않은 경우보다 알츠하이머병의 위험도가 약 4배 높고 병의 발병 시기도 앞당기는 것으로 알려졌다. 또 캐나다에서 진행된 전향적 코호트 연구에 따르면, 아포지단백-E ε4 대립유전자를 가진 경우, 모든 인종에서 심혈관질환과 뇌혈관질환, 혈관성 치매와 루이체치매의 유병률을 높인다.

아포지단백-E ε4 대립유전자는 베타아밀로이드의 배출을 저해해 신경세포 손상을 유발하는 것으로 알려졌지만 정확한 기전에 대해서는 의견이 분분했다. 알츠하이머병은 베타아밀로이드 단백이 뇌 속에 쌓이는 병이다. 베타아밀로이드가 뇌 밖으로 빠져나가기 위해서는 혈액뇌장벽을 통과해야 한다. 혈액뇌장벽은 뇌신경세포의 기능을 유지하고 뇌 조직의 미세 환경 조절을 위해 혈액으로부터 필요한 영양분을 선택적으로 통과시키고 위험한 물질은 제한하는 역할을 한다. 뇌세포를 보호하기 위한 중요한 방어벽이다. 이 혈액뇌장벽이 무너지면 투과도가 변화하면서 우리 뇌는 알츠하이머병을 비롯한 각종 퇴행성 질환에 취약해진다.

문원진 교수팀은 3Tesla MRI을 이용한 역동적조영증강영상(DCE 영상)을 이용해 아포지단백-E ε4를 가진 군이 그렇지 않은 군에 비해 기억을 담당하는 해마 부위의 혈액뇌장벽의 높은 투과도를 보임을 확인했다. 특히 나이, 교육정도, 유전자변이를 모두 보정하고 나서도, 인지기능저하를 예측하는 지표는 해마부위의 혈액뇌장벽 투과도와 해마의 뇌위축임을 처음으로 확인했다.

문원진 교수는 "이번 연구결과는 유전자형에 따라 뇌혈관장벽 기능이 달라지고 예후나 약물에 대한 반응도 다를 수 있다는 것을 의미한다"며 "아포지단백-E ε4와 관련된 뇌혈관장벽 기능의 손상이 알츠하이머병을 비롯한 퇴행성 뇌질환의 새로운 병인일 가능성임을 제시했다"고 연구 의의를 설명했다. 문 교수는 이어 "DCE 영상에서 측정한 혈액뇌장벽투과도는 기존 MR 영상, PET 영상으로도 확인할 수 없는 매우 초기의 유전자 변이 효과를 측정함으로써 앞으로 유전자 변이의 영상표현형으로 역할을 할 것"이라며 "뇌위축과 함께 인지기능 저하를 예측하는 지표로서 향후 치매환자를 위한 영상 진단에 있어 중요한 역할을 하게 될 것"이라고 덧붙였다. 이 연구는 2018 보건복지부 국가치매극복기술개발사업과 2018년 한국연구재단 중견연구과제의 지원을 받아 수행했다.

[이병문 의료선임기자]
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