상하이 자오퉁 대학 연구팀의 연구 결과에 따르면, 포름산은 초기 알츠하이머병(AD)을 감지할 수 있는 민감한 소변 바이오마커입니다. 이번 연구 결과는 저렴하고 간편한 대규모 선별 검사의 길을 열어줄 수 있습니다. 이판 왕(Yifan Wang) 박사, 치하오 궈(Qihao Guo) 박사 연구팀은 "새로운 잠재적 알츠하이머병 바이오마커로서 소변 내 포름산의 체계적 평가"라는 제목의 논문을 노화신경과학 분야 학술지인 Frontiers in Aging Neuroscience에 발표했습니다. 연구진은 논문에서 "소변 내 포름산은 알츠하이머병 조기 선별 검사에 탁월한 민감도를 보인다. 소변에서 알츠하이머병 바이오마커를 검출하는 것은 간편하고 경제적이므로, 노인의 정기 건강 검진에 포함되어야 한다"고 결론지었습니다.
저자들은 가장 흔한 형태의 치매인 알츠하이머병(AD)이 점진적인 인지 및 행동 장애를 특징으로 한다고 설명합니다. AD의 주요 병리학적 특징으로는 세포외 아밀로이드 β(Aβ)의 비정상적인 축적, 신경섬유 타우 엉킴의 비정상적인 축적, 그리고 시냅스 손상이 있습니다. 그러나 연구팀은 "AD의 병인은 아직 완전히 밝혀지지 않았다"고 덧붙였습니다.
알츠하이머병은 치료 시기를 놓칠 때까지 알아차리지 못하는 경우가 많습니다. 저자들은 "알츠하이머병은 만성적이고 서서히 진행되는 질환으로, 명백한 인지 장애가 나타나기 전까지 수년간 발병하고 지속될 수 있다"고 말합니다. "질병의 초기 단계는 돌이킬 수 없는 치매 단계에 이르기 전이므로, 이 시기가 바로 개입과 치료를 위한 중요한 시기입니다. 따라서 노년층을 대상으로 한 알츠하이머병 초기 단계의 대규모 검진이 필요합니다."
대규모 검진 프로그램은 질병을 조기에 발견하는 데 도움이 되지만, 현재의 진단 방법은 일상적인 검진에 사용하기에는 너무 번거롭고 비용이 많이 듭니다. 양전자 방출 단층촬영-컴퓨터 단층촬영(PET-CET)은 초기 아밀로이드 베타(Aβ) 침착을 감지할 수 있지만 비용이 많이 들고 환자를 방사선에 노출시킵니다. 또한 알츠하이머병 진단에 도움이 되는 바이오마커 검사는 침습적인 혈액 채취나 뇌척수액 채취를 위한 요추 천자가 필요하며, 이는 환자에게 혐오감을 줄 수 있습니다.
연구진은 여러 연구에서 알츠하이머병의 소변 바이오마커를 통해 환자를 선별하는 것이 가능하다는 사실이 밝혀졌다고 지적합니다. 소변 검사는 비침습적이고 간편하여 대규모 선별 검사에 이상적입니다. 그러나 과학자들이 이전에 알츠하이머병의 소변 바이오마커를 확인했지만, 질병의 초기 단계를 감지하는 데 적합한 바이오마커는 없었기 때문에 조기 치료를 위한 최적의 시기를 찾는 것은 여전히 ​​어려운 과제입니다.
왕 교수와 동료 연구진은 이전에 알츠하이머병의 소변 바이오마커로서 포름알데히드를 연구한 바 있다. "최근 몇 년 동안 비정상적인 포름알데히드 대사가 노화 관련 인지 장애의 주요 특징 중 하나로 인식되고 있습니다."라고 그들은 말한다. "우리의 이전 연구에서는 소변 포름알데히드 수치와 인지 기능 사이의 상관관계를 보고했으며, 이는 소변 포름알데히드가 알츠하이머병의 조기 진단을 위한 잠재적 바이오마커임을 시사합니다."
하지만 조기 질병 진단을 위한 바이오마커로서 포름알데히드 사용에는 개선의 여지가 있습니다. 최근 발표된 연구에서 연구팀은 포름알데히드의 대사산물인 포름산염이 바이오마커로서 더 효과적인지 알아보기 위해 이 물질에 초점을 맞췄습니다.
연구 대상에는 다양한 중증도의 알츠하이머병 환자와 인지적으로 정상인 건강한 대조군 참가자를 포함하여 총 574명이 포함되었습니다. 연구진은 참가자들의 소변 및 혈액 샘플을 분석하여 소변 생체지표의 차이를 조사하고 심리 평가를 실시했습니다. 참가자는 진단에 따라 인지적으로 정상인(NC) 71명, 주관적 인지 저하(SCD) 101명, 경도 인지 장애가 없는(CINM) 131명, 인지 장애 131명, 경도 인지 장애(MCI) 158명, 그리고 알츠하이머병(BA) 환자 113명의 다섯 그룹으로 나뉘었습니다.
연구 결과, 모든 알츠하이머병 환자군에서 소변 내 포름산 수치가 유의미하게 증가했으며, 건강한 대조군과 비교했을 때 인지 기능 저하와 상관관계가 있는 것으로 나타났습니다. 이는 초기 주관적 인지 저하(SCD) 그룹에서도 마찬가지였습니다. 이러한 결과는 포름산이 알츠하이머병 초기 단계의 민감한 바이오마커로 활용될 수 있음을 시사합니다. 연구진은 "이번 연구에서 소변 내 포름산 수치가 인지 기능 저하와 함께 변화한다는 사실을 처음으로 보고합니다."라며, "소변 내 포름산은 알츠하이머병 진단에 있어 독특한 효능을 보였습니다. 특히 SCD 진단 그룹에서 소변 내 포름산 수치가 유의미하게 증가한 것은 소변 내 포름산이 알츠하이머병의 조기 진단에 활용될 수 있음을 의미합니다."라고 밝혔습니다.
흥미롭게도 연구진은 소변 포름산 수치와 혈액 내 알츠하이머병 생체지표를 함께 분석한 결과, 환자의 질병 단계를 더욱 정확하게 예측할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 하지만 알츠하이머병과 포름산 사이의 연관성을 이해하기 위해서는 추가적인 연구가 필요합니다.
그러나 저자들은 다음과 같이 결론지었습니다. "소변 포름산염 및 포름알데히드 수치는 알츠하이머병 환자와 정상 대조군을 구분하는 데 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 알츠하이머병 질병 단계에 대한 혈장 바이오마커의 예측 정확도를 향상시킬 수 있습니다. 이는 진단을 위한 잠재적 바이오마커입니다."