뇌 MRI 속 맥락얼기 부피가 클수록 기억력, 자기통제, 계획 등 인지 기능이 저하하고 알츠하이머 치매 발병 위험은 커진다는 연구 결과가 나왔다. 맥락얼기는 뇌실에서 발견되는 혈관과 세포 네트워크로, 혈액과 뇌척수액 사이 장벽을 형성하는 부위다.
건국대병원 영상의학과 문원진 교수팀은 다양한 정도의 인지저하가 있는 환자 532명을 대상으로 3Tesla 뇌 MRI 사진을 모아 분석했다. 참가자 중 147명이 알츠하이머 치매를 앓고 있었다. 132명은 역동적조영증강영상(DCE 영상)을 이용해 투과도 영상을 얻었다. 연구 결과, 알츠하이머 치매 스펙트럼 환자에서 뇌 MRI상 맥락얼기 부피가 인지장애 정도와 관련이 있다는 것을 확인할 수 있었다. 알츠하이머 치매 환자 맥락얼기 부피는 정상인보다 컸고, 부피가 클수록 기억력과 자기통제, 기억력을 관장하는 실행기능(executive function)이 저하된 것으로 나타났다. 또, 맥락얼기의 투과성은 경도인지장애에 비해, 알츠하이머에서 낮아진 것으로 확인됐다.
맥락얼기는 혈액에서 뇌로 가는 면역세포에 대해 일종의 관문 역할을 한다. 뇌척수액(cerebrospinal fluid, CSF)을 생산하는 주요 장소로, 뇌세포에서 노폐물과 독성 단백질을 제거한다. 맥락얼기 안의 혈관들은 뇌 안의 혈관과 달리 혈액뇌장벽이 없어, 영양분은 뇌 내로 공급하고, 노폐물이나 독성단백질은 외부로 유출해 청소(clearance) 기능을 하는 통로가 되기도 한다.
문원진 교수는 "현재 학계에서는 아밀로이드와 타우 단백질의 과잉 생산보다 맥락얼기가 관여하는 청소(clearance) 장애가 알츠하이머 치매 원인이라고 생각하고 있다"며 "맥락얼기 이상이 단백질 청소 장애를 일으켜 뇌 속 노폐물과 독성 단백질 축적을 초래하고, 면역 장애를 일으켜 신경염증을 일으킬 가능성이 있다"고 말했다. 이어 문원진 교수는 "이번 연구에서 아밀로이드 병리가 맥락얼기 부피에 구체적으로 어떻게 관여하는지는 알 수 없었다"면서도 "맥락얼기 부피가 인지장애 정도와 독립적으로 연관이 있다는 것은 명확히 밝힐 수 있었다"고 했다.
영상의학과에도 중요한 시사점을 던졌다. 지금까지 MRI는 뇌에서 학습과 기억에 중요한 역할을 하는 해마가 얼마나 위축됐는지, 혈관성 병변은 없는지 등을 살피는데 국한돼 있었다. 이번 연구로 MRI영상이 맥락얼기 이상도 확인할 수 있다는 가능성을 시사했다. 또한, 이번 연구는 청소 장애나 신경염증에 대한 새로운 표적 치료제 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 보인다. 문원진 교수는 "선별 검사 단계에서 맥락얼기 부피와 해마 부피를 함께 평가한다면, 알츠하이머 치매에 ‘더 취약한 환자’와 ‘덜 취약한 환자’를 구분할 수 있을 것"이라며 "병이 진행할수록 맥락얼기의 부피가 어떻게 변하는지에 대한 종단연구(longitudinal study)를 계획하고 있다"고 말했다.
이번 연구는 보건복지부 한국보건산업진흥원의 치매극복연구개발사업과 한국연구재단 의약학단 중견연구과제의 연구비지원을 받아 진행됐다. 문원진 교수는 연구책임자이자 교신저자, 건국대학교병원 영상의학과 최종덕 전공의가 1저자, 건국대학교병원 신경과 문연실 교수, 중앙대학교병원 영상의학과 임영희 교수, 한양대학교병원 신경과 김희진 교수 및 서울대학교 전기정보공학부 이수빈 박사후연구원이 공저자로 참여했다.
한편, 연구 결과는 5월 영상의학과 분야 최상위 SCI 저널인 ‘RADIOLOGY’ 온라인판에 최근 게재됐다.