최근 치매 치료의 핵심으로 혈액뇌장벽(Blood-Brain Barrier, BBB)이 거론되는 가운데 해부학적으로 뇌의 위치마다 투과율이 다르다는 연구 결과가 나왔다.

이를 응용하면 BBB 투과도를 평가하거나 치매 약제의 투과율을 높이는데 활용될 수 있을 전망이다.

건국대병원 영상의학과 문원진 교수 등이 진행한 BBB의 해부학적 위치에 따른 투과도 측정 연구 결과가 한국방사선학저널 7월호 표지 논문으로 선정됐다(doi.org/10.3348/kjr.2020.0816).

최근 퇴행성 신경질환과 뇌혈관질환의 병태생리기전에 있어 BBB 역할에 대한 연구가 늘면서 BBB가 알츠하이머 치매의 바이오마커로 주목받고 있다.

치매 발병 관련 기존 정설은 베타아밀로드가 뇌에 축적, 신경독을 발생시킨다는 것이었지만 BBB는 혈액뇌장벽 기능 약화에 따라 독성 물질이 쉽게 뇌에 유입되는 것으로 설명한다.

발표된 연구 결과를 보면 BBB의 파괴와 빠른 인지기능 저하가 상관관계가 나타나, 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.

이에 착안 연구진은 역동적 조영증강(dynamic contrast-enhanced, DCE) MR 영상을 이용했다.

DCE MR 영상은 시간에 따른 조영제농도곡선을 수학적 모델로 계산해 BBB 투과도를 측정할 수 있으나, 영상을 획득하는 데 필요한 시간이 걸려 임상 적용이 어렵다는 문제가 있다.

또 정상인의 정상 BBB 투과도 분포도 및 해부학적 위치에 따른 차이 역시 알려져 있지 않다.

이에 연구진은 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.

연구 결과 정상 노인에 있어 해부학적 위치에 따라 투과도 차이가 있는 반면, 연구 대상군의 연령 및 인지기능점수, 혈관성 위험인자의 정도와는 관련이 없었다.

BBB 투과도는 양측 해마에서 각각 0.529±0.472, 0.585±0.515(Ktrans, x10-32min-1)로 측정됐다.

시상핵(thalamus)과 후두엽백질(occipital) 부위가 다른 심부회백질이나 백질보다 높은 BBB 투과도를 보였다.

문원진 교수는 "결과적으로 BBB 투과도는 정상 노인에 있어 해부학적 위치에 따라 차이가 있다"며 "이는 연구 대상 군의 연령, 인지기능점수, 혈관성 위험인자 정도 등과는 관련이 없었다"고 밝혔다.

이어 "이번 연구 결과는 알츠하이머 치매 등 향후 퇴행성신경질환의 BBB 투과도를 평가하는 데 기준이 되는 기초자료로 의미가 있다"고 설명했다.