심장 아밀로이드, 알츠하이머 증상보다 먼저 나타날 수 있어; 뇌 연구는 질병 유전자 지도 제시

두 가지 새로운 연구가 알츠하이머병에 대한 상호 보완적인 통찰을 제공한다: 하나는 심장의 아밀로이드 침착이 더 조기 진단을 가능하게 할 수 있다는 것을 보여주고, 다른 하나는 뇌에서의 이상성 분자 캐스케이드를 매핑하여 잠재적 치료 표적을 식별한다.

사우스캐롤라이나 의과대학 델 몬테 연구실의 연구자들은 이전에 알츠하이머 뇌 병리의 특징인 플라크와 엉킴이 심근병증과 심부전 환자의 심장에서도 나타난다는 것을 발견했다. 이를 바탕으로 한 새로운 연구는 뇌와 심장 질환 모두의 조기 발견을 위한 생물학적 표지자를 찾는 것을 목표로 한다. 이 연구는 세 그룹을 등록한다: 박출률 보존 심부전 환자, 알츠하이머병 환자, 건강한 대조군. 참가자들은 혈액 및 소변 샘플을 제공하고 신체 검사, 인지 검사, 심전도, 심장초음파를 받는다. 익명의 기부로 지원되는 이 연구는 심장, 그리고 잠재적으로 뇌의 아밀로이드 진단을 위해 심장초음파를 PET 영상과 비교할 것이다.

"우리는 심장초음파로 알츠하이머를 미리 진단할 수 있을 것입니다"라고 델 몬테는 말했다. 생쥐 모델은 아밀로이드 축적이 뇌보다 심장에 먼저 나타날 수 있음을 시사하며, 인지 증상이 나타나기 전에 알츠하이머를 예측할 가능성을 제기한다. 이 연구는 두 번의 초기 방문과 4년 및 8년 추적 관찰을 포함한다.

별도로, 델 몬테의 팀은 심부전에서 플라크를 제거하기 위한 실험적 항체를 개발 중이다; 하나의 특허 항체는 실험실 테스트에서 플라크를 줄이고 심장 기능을 개선했지만, 부작용으로 인해 추가 후보 물질에 대한 연구가 진행 중이다. 장기적인 비전은 신경과 전문의, 심장 전문의 및 기타 전문의가 환자 치료에 협력하는 하이브리드 심장/뇌 클리닉을 포함한다.

Molecular Psychiatry에 발표된 연구에서, 베일러 의과대학과 던컨 신경학 연구소의 연구원들은 사후 인간 뇌 유전자 발현 데이터와 초파리 실험을 통합하여 신경 퇴행으로 이어지는 인과관계 사건을 풀어냈다. AMP-AD 컨소시엄은 약 2,000개의 뇌 조직 샘플을 분석하여 30개의 알츠하이머 관련 유전자 발현 네트워크, 특히 면역 및 시냅스 기능에 관여하는 네트워크를 식별했다.

연구자들은 초파리에서 344개의 유전자를 테스트했다. 알츠하이머 뇌에서 발현이 증가하는 면역 반응 유전자를 활성화하면 신경 퇴행이 촉진된 반면, 질병에서 발현이 감소하는 시냅스 유전자를 침묵시키면 실제로 뇌 세포를 보호했다. "우리의 결과는 시냅스 유전자의 발현 감소가 실제로 해로운 뇌 세포 과활성에 대한 보상 반응을 나타낼 수 있음을 시사합니다"라고 교신 저자인 조슈아 슐먼 박사가 말했다.

이러한 발견에 기초하여, 연구팀은 이상성 모델을 제안한다: 알츠하이머 초기에는 아밀로이드 플라크가 시냅스 유전자의 증가를 유발하여 뇌 세포를 과활성화시키고 손상에 기여한다. 나중에는 타우 엉킴이 보호 반응으로 동일한 유전자의 발현을 감소시키는 것으로 보이지만, 보상이 인지 저하를 막기에는 충분하지 않다. 결과는 미래 치료법의 표적이 될 수 있는 특정 드라이버 유전자와 경로를 강조한다.