알츠하이머 진단에 효과적인 CSF biomarker

📜오늘 우리가 살펴볼 논문은?

Blennow, K., Hampel, H., Weiner, M., & Zetterberg, H. (2010). Cerebrospinal fluid and plasma biomarkers in Alzheimer disease. Nature reviews. Neurology, 6(3), 131–144.

논문 바로가기⤴️

✔️ Alzheimer's disease(AD)의 정의와 병인

🤔 알츠하이머병이란?

❓ AD의 병인

1️⃣ amyloid plaques (아밀로이드 플라크)란 비정상 Amyloid-β (Aβ) 단백질의 응집으로 인해 형성된 것을 의미해요! 뇌 속 Aβ 단백질이 비정상적으로 접히면서 축적되어 AD가 발생하게 된답니다.

2️⃣ neurofibrillary tangles (신경 섬유 다발)은 비정상 Tau 단백질의 응집으로 형성된 것을 의미하는데, 신경 말단에서의 전달 문제 발생이 주요 원인이랍니다! 

✨ AD 초기 진단의 중요성

현재까지 제시된 치료 전략들은 모두 병의 진행을 지연시키고 늦추는 데에 초점이 맞춰져있어요.

단, 이러한 치료 전략들은 본격적인 신경 퇴행이 진행되기 전인 AD 발병 초기에 적용해야 효과가 가장 좋답니다!

따라서 초기에 AD를 진단하고 빠르게 대처하는 것이 가장 중요해요⭐

그럼 지금부터 AD를 진단할 수 있는 다양한 바이오마커에 대해 알아볼까요?!

📍Cerebrospinal fluid (CSF, 뇌척수액) biomarkers

CSF는 뇌의 extracellular space(세포 외 공간)에 직접적으로 접촉하고, 그 이후에 일어나는 생화학적 변화를 반영하기 때문에 AD biomarker source로 사용하기에 적합해요!!😉

Basic biomarker와 Core biomarker 크게 두 종류로 나뉜답니다 :)

1️⃣ Basic biomarker

뇌 속 BBB(Blood Brain Barrier)와 염증 진행 과정과 관련된 biomarker랍니다!

양적 측정과 질적 측정이 모두 가능하다는 장점이 있지만,

AD 환자뿐만 아니라 뇌혈관 질환 전반에서 이용되므로 pure AD 환자를 규명하기 어렵다는 한계가 존재해요.

2️⃣ Core biomarker

amyloid plaque(아밀로이드 플라크)와 neurofibrillary tangle(신경 섬유 다발)의 양을 측정하고,

CSF total Tau level을 수치화하여 확인할 수 있도록 하는 biomarker랍니다!

➡️ 그렇다면, Core biomarker를 실제 임상에서 어떻게 활용하고 있는지 한 번 알아볼까요?!😉

 ✔️ Performance of Core biomarkers

많은 AD 연구에서 AD 환자의 CSF Tau(t-tau와 p-tau) 수준은 현저히 증가하고, Aβ(1-42) 수준은 감소한다는 사실을 발견했어요.🔍

이러한 사실을 바탕으로, 각각의 바이오마커들은 AD 환자와 건강한 노인과의 구분에서 약 80-90%의 민감도(sensitivity)와 특이도(specificity)를 가짐이 확인되었답니다!💡

특히, 바이오마커들 중 두 개 이상을 결합 분석하면 단일 바이오마커를 적용하는 것보다 AD를 더 정확하게 진단할 수 있음을 확인했죠✨🤗

실제 임상에서는 환자들을 

prodromal AD (전조 알츠하이머), 

Presymptomatic AD(무증상 알츠하이머), 

Validated alzheimer disease (명확한 증상이 발현된 알츠하이머) 이렇게 3가지의 분류군으로 나누어 각각의 바이오마커들을 적용했어요😊

1️⃣ prodromal AD

t-tau와 p-tau, 그리고 Aβ(1-42) 바이오마커의 조합이 MCI 환자(경도인지장애 환자)에서 전조 알츠하이머병 진단 식별에 높은 예측 가치를 가지고 있음이 확인되었어요!

2️⃣ Presymptomatic AD

유전적 알츠하이머병 변이를 가진 무증상 환자들은 Aβ(1-42) 수치가 낮고 t-tau와 p-tau level이 높게 나타나는 특징을 보였어요. 하지만 전조 증상이 나타나지 않은 AD 환자와 건강한 노인들 간의 Aβ(1-42) level overlap variation이 크기 때문에 무증상 환자들을 식별하는 데에는 한계가 있다는 것을 확인했답니다🥹

💡여기서 overlap variation이 크다는 것은 정상군과 환자군을 유의미하게 구별할 만한 두드러진 수치를 확인할 수 없다는 것을 의미합니다 :)

3️⃣ Validated alzheimer disease

치매가 확인된 환자들을 대상으로 CSF 바이오마커를 적용한 결과, t-tau와 p-tau, Aβ(1-42)의 조합은 다른 치매 환자군들과 AD 환자의 구분에서 높은 특이도와 민감도를 보였어요.

이는 CSF 바이오마커가 '신경병리학적 질환이 이미 확인된 환자군 내'에서 적용된 경우, 임상 진단을 통해 '환자군을 식별'하는 것보다 더 나은 효과를 보였다는 것을 의미해요.🤗

📢 실제 임상에서 CSF 바이오마커의 역할

CSF 바이오마커를 AD의진단 기준으로 삼을 경우, 아래와 같은 효과를 볼 수 있답니다!🙌🏻

✨ AD의 보다 명확한 진단이 가능해지며, 수치의 비교를 통해 발병 원인과 정도에 따른 환자군 계층화가 가능해질 수 있어요.

또한, 약의 생화학적 효과를 확인하고 관찰하는 치료학적 마커로서 쓰일 수 있다는 점도 큰 장점으로 작용할 수 있겠죠?!😉

오늘 소개드린 CSF 바이오마커 외에도 AD를 진단하기 위한 새로운 바이오마커들이 현재 활발한 연구 중에 있답니다 !!☺️

앞으로의 바이오마커들은 초기 AD 진단이 용이한 방향으로 개발 될 예정이라고 하니, 더욱 기대가 되는 것 같습니다🌟🤭

🖊️작성자: 김소윤 (ksy040331@gmail.com)

🌟밝히자, 바이오 세상🧬

우리는 다음 글에서 만나요❣️