건국대병원 영상의학과 문원진 교수와 공동연구자인 신경과 문연실, 한설희 교수팀이 알츠하이머 치매의 바이오마커로 주목받는 혈액뇌장벽 투과도 측정에 대한 해부학적 차이를 규명했다고 14일 밝혔다.
연구에 따르면 정상 노인에 있어 해부학적 위치에 따라 차이가 있으며, 연구 대상군의 연령 및 인지기능점수, 혈관성 위험인자의 정도와는 관련이 없다는 사실이 규명됐다.
최근 퇴행성 신경질환과 뇌혈관질환의 병태생리기전에 있어 혈액뇌장벽(blood brain barrier, BBB)의 역할에 대한 연구가 늘고 있다. 발표된 연구 결과를 보면 BBB의 파괴와 빠른 인지기능 저하가 상관관계가 있는 것으로 알려지면서, 알츠하이머 치매의 바이오마커로 BBB 투과도 변화가 주목을 받고 있다.
그동안 생체 내 BBB 투과도는 뇌척수액과 혈액 내 혈장단백질 알부민 농도로 측정해왔다. 이는 침습적이고, BBB 파괴가 어느 정도 진행된 상태에서만 검출되며, 위치에 따른 변화 정도는 알 수 없다는 단점이 있었다.
반면 역동적 조영증강(dynamic contrast-enhanced, DCE) MR 영상을 이용하면, 시간에 따른 조영제농도곡선을 수학적 모델로 계산해 BBB 투과도를 측정할 수 있으나, 영상을 획득하는 데 필요한 시간이 임상적으로 적용하기 어렵다는 문제가 있다.
또 정상인의 정상 BBB 투과도 분포도 및 해부학적 위치에 따른 차이 역시 알려져 있지 않다.
이에 문원진 교수팀은 인지기능이 정상인 노인군을 대상으로 임상적으로 적용 가능한 촬영 시간인 10분 동안 DCE MR을 촬영, BBB 투과도를 측정해 정상값을 탐색하고, 뇌의 해부학적 위치에 따른 차이가 있는지 확인했다.
BBB 투과도는 양측 해마(hippocampus)에서 각각 각각 0.529±0.472, 0.585±0.515(Ktrans, x10-3 min-1)로 측정했다. 그 결과, 시상핵(thalamus)과 후두엽백질(occipital) 부위가 다른 심부회백질이나 백질보다 높은 BBB 투과도를 보였다.
문원진 교수는 이번 연구 결과가 알츠하이머 치매 등 향후 퇴행성신경질환의 BBB 투과도를 평가하는 데 기준이 되는 기초자료로 의미가 있다고 평가했다.
문원진 교수는 “결과적으로 BBB 투과도는 정상 노인에 있어 해부학적 위치에 따라 차이가 있으며, 이는 연구 대상 군의 연령, 인지기능점수, 혈관성 위험인자 정도 등과는 관련이 없었다”고 밝혔다.
이번 연구는 한국 연구재단 중견연구(2017R1A2B4010634, 2020R1A2C1102896) 한국보건산업진흥원의 보건의료기술연구개발사업 지원(HI18C1038)을 받아 수행됐다.
<논문>
Ha IH, Lim C, Kim Y, Moon Y, Han SH, Moon WJ. Regional Differences in Blood-Brain Barrier Permeability in Cognitively Normal Elderly Subjects: A Dynamic Contrast-Enhanced MRI-Based Study. Korean J Radiol. 2021 Jul;22(7):1152-1162. Epub 2021 Mar 9. PMID: 33739632; PMCID: PMC8236362. doi: 10.3348/kjr.2020.0816.
