새로운 영상 및 혈액 바이오마커, 간·신장 섬유증 조기 발견 앞당겨

연구진이 간과 신장의 섬유증 조기 발견 및 모니터링을 개선할 수 있는 새로운 비침습적 바이오마커를 개발했다. 새로운 FAP-Index 혈액 검사는 대사성 지방간 질환으로 인한 심각한 간 손상 위험이 있는 사람을 의사가 식별하는 방식을 크게 개선할 수 있으며, 분자 영상 검사는 소변 검체로 신장 섬유증을 비침습적으로 감지하고 경증과 중증 질환을 정확하게 구분할 수 있다. 또한 자기공명탄성조영술(MRE)을 사용한 간 강직도 측정은 고셔병 환자의 질환 중증도와 진행을 추적하는 데 도움이 될 수 있다.

Centenary Institute 연구진이 개발한 FAP-Index는 섬유아세포 활성화 단백질(FAP)을 측정하는 간단한 혈액 검사와 일상적으로 수집되는 임상 정보를 결합하여 환자의 간 흉터 위험에 대한 보다 정밀한 평가를 생성한다. FAP는 섬유증을 유발하는 생물학적 과정에 직접 관여하는 바이오마커이다. Journal of Gastroenterology and Hepatology에 발표된 연구에서 연구팀은 기존 1차 혈액 검사 위험 점수에 FAP-Index를 추가하면 현재 선별 도구만 사용할 때보다 불확실한 결과가 최대 70% 감소한다는 것을 발견했다.

대사성 지방간 질환은 호주인 3명 중 약 1명에게 영향을 미치며, 2030년까지 25% 증가하여 700만 명 이상에 이를 것으로 예상된다. 이 질환은 초기 단계에서 종종 증상이 없지만 간 흉터(섬유증)로 진행되고 결국 간경변과 간부전으로 이어질 수 있다. 현재 1차 혈액 검사 위험 점수는 종종 불확실한 결과를 생성하여 불필요한 전문의 의뢰와 값비싼 후속 검사를 초래한다. 간 손상의 간접적 지표에 의존하는 기존의 많은 채점 시스템과 달리 FAP-Index는 흉터 과정에 직접적인 역할을 하는 단백질을 통합한다. FAP 검사 자체는 간단하며 고처리량 또는 현장 검사 환경에 맞게 조정될 수 있어 광범위한 임상 사용에 적합하다.

Science Translational Medicine에 발표된 별도의 연구에서 중국 중산대학 약리학 교수인 저우자궈(Zhou Jiaguo) 박사가 이끄는 과학자들은 소변 검체에서 신장 섬유증을 비침습적으로 감지할 수 있는 새로운 바이오마커 검사를 개발했다. 이 검사는 경증과 중증 질환을 정확하게 구분할 수 있는데, 이는 현재 사용 가능한 진단 방법으로는 아직 불가능한 것이다. 만성 신장 질환은 전 세계 인구의 약 12%에 영향을 미치며, 세계 인구 고령화에 따라 발병률이 꾸준히 증가하고 있다. 과도한 흉터 조직 형성을 특징으로 하는 신장 섬유증은 만성 신장 질환의 특징으로, 신장 기능의 점진적 손상을 유발하여 결국 투석이나 이식이 필요한 말기 신장 질환으로 이어진다.

연구진은 신장 섬유증에 특이적인 두 가지 바이오마커, 즉 트랜스글루타미나제 2(TG2) 효소와 그 기질인 리실 옥시다제 유래 알리신(LysAld)을 확인했는데, 둘 다 섬유화 신장 조직 형성 동안 상향 조절된다. 그들은 신장의 LysAld에 결합한 후 TG2에 의해 절단되어 형광을 켜는 형광 리포터를 개발했다. 바이오마커 수치가 높을수록 신호가 강해져 환자의 신장에서 섬유증이 얼마나 진행되었는지 알 수 있다. 35명의 소규모 코호트에서 분자 영상 검사는 신장 섬유증 환자와 건강한 대조군을 84% 민감도와 94% 특이도로 구분할 수 있었다. 또한 이 검사는 경증과 중증 섬유증 사례를 구분할 수 있었으며, 결과는 조직학적 영상으로 확인되었다. 대조적으로 사구체 여과율, 혈청 크레아티닌, 혈중 요소 질소와 같은 전통적인 임상 측정은 질환의 중증도에 따라 환자를 분류할 수 없었다.

Molecular Genetics and Metabolism에 발표된 세 번째 연구에서 연구진은 간 MRE가 고셔병 환자의 시간 경과에 따른 질환 중증도 추적에 사용될 수 있는지 평가했다. 고셔병은 글루코세레브로시드라는 지방 분자를 분해하는 효소인 기능성 글루코세레브로시다제(GCase)의 부족으로 인해 발생한다. 기능성 GCase가 충분하지 않으면 글루코세레브로시드가 특정 세포에 축적되어 비장, 간, 골수를 포함한 조직에 축적되어 다양한 질환 증상에 기여할 수 있다. 연구진은 2019년부터 2025년까지 필라델피아 어린이 병원에서 최소 한 번의 MRE 평가를 받은 평균 연령 30.9세의 고셔병 환자 42명의 데이터를 후향적으로 분석했다. 거의 모든 참가자(90.5%)가 1형 고셔병으로 진단되었고, 4명은 3형 질환이었다. 동일한 비율인 90.5%가 마지막 평가 시점에 효소 대체 요법 또는 기질 감소 요법을 받고 있었다.

전반적으로 연구진은 MRE로 측정한 간 강직도와 GD1-DS3 점수 사이에 작지만 통계적으로 유의미한 연관성을 발견했으며, 간 강직도가 클수록 질환 중증도가 더 큰 것과 관련이 있었다. 간 강직도가 높을수록 더 심각한 질환과 관련이 있었으며, 강직도가 1킬로파스칼(kPa) 증가할 때마다 GD1-DS3 점수가 평균 0.53점 증가하는 것에 해당했다. 3형 고셔병 환자를 제외한 후에도 연관성은 유사하게 유지되었다. 간 강직도 측정값은 일반적으로 진행된 흉터나 간경변과 관련된 수준보다 낮았으며, 이는 MRE가 명백한 만성 간 질환이 발생하기 전에 고셔병과 관련된 미묘한 간 변화를 감지할 수 있음을 시사한다. 중요하게도, 간 강직도는 시간을 고려한 후에도 질환 중증도와 연관성을 유지하여 MRE가 일상적인 검사실 검사 및 간·비장 크기 측정 이상의 정보를 제공할 수 있음을 시사한다.