알츠하이머병(AD) 환자를 의료기기로 치료할 수 있다는 가능성이 제시됐다.

감마 주파수(30~80 Hz) 경두개교류자극(tACS)을 8주간 적용한 결과, 인지 기능과 일상생활 수행능이 유의하게 개선된 것.

게다가 기기를 가정에서도 손쉽게 적용 가능하다는 점에서 치료의 틀이 변화할 수 있다는 기대감이 고조되고 있다.

12일 의료산업계에 따르면 이탈리아 아지엔다 사회위생국(ASST) 발렌티나 칸토니 등 연구진이 진행한 AD 환자를 위한 가정용 감마 경두개 교류 자극 치료 임상 결과가 국제학술지 JAMA Network Open에 게재됐다(doi:10.1001/jamanetworkopen.2025.46556)

최근 AD 치료는 콜린성 증강제에서 항아밀로이드 항체로 확장되고 있으나, 병태생리가 다면적인 만큼 추가적 치료 옵션이 필요하다는 지적이 이어져 왔다.

이번 연구는 전통적인 약물 중심 치료가 해결하지 못한 영역을 뇌 신호 조절 의료기기가 직접 보완할 수 있음을 임상적으로 확인하기 위해 기획됐다.

연구의 출발점은 AD 환자의 뇌에서 나타나는 감마 오실레이션(30~80 Hz) 저하다.

감마 뇌파는 주의, 기억, 지각 등 고차원 인지 기능에 필수적인데, AD에서는 이 리듬이 심각하게 붕괴돼 있다는 사실이 동물·인간 연구에서 반복적으로 확인됐다.

동물모델에서는 40 Hz 시각·청각 자극이 감마 리듬을 회복시키고 아밀로이드 축적을 줄이며 학습능력을 향상시키는 결과가 보고된 바 있다.

연구진은 전기적 방식으로 뇌 신경망의 발화 패턴을 직접 감마 주파수에 동기화시키는 tACS를 대안으로 선택, AD 초기 병변이 집중되는 핵심 허브인 설전부(precuneus)를 표적 부위로 설정했다.

이번 연구는 무작위·이중눈가림·위약대조 설계로 진행됐으며, 경도 및 전임상 AD 환자 50명이 최종 참여했다.

대상자는 8주 동안 주 5회, 회당 60분의 감마 tACS 또는 위약 자극을 가정에서 시행하도록 배정됐고, 이후 모든 대상자가 동일 조건으로 8주간의 오픈라벨 tACS 치료를 추가로 받았다.

안전성과 실행 가능성을 비롯해 인지 기능, 일상생활 수행능, 연합기억, EEG 기반 감마 파워, TMS 기반 콜린성 신경전달(SAI), 혈장 AD 바이오마커, MRI 네트워크 연결성 중 여러 변수들이 평가 지표로 포함됐다.

분석 결과 감마 tACS는 위약 대비 임상적 개선이 통계적으로 유의했다.

CDR-sum of boxes에서는 0.35점 개선, ADAS-Cog는 0.93점 개선, 일상 기능 척도인 ADCS-ADL은 저하폭이 유의하게 줄었고, 얼굴-이름 결합기억 검사에서도 뚜렷한 향상이 나타났다.

오픈라벨 단계에서도 ADAS-Cog, ADCS-ADL, 연합기억 등 주요 지표가 다시 개선됐으나, 16주 연속 치료가 8주 대비 추가 이득을 주지는 않아 최적 치료 기간은 8주로 판단됐다.

연구진은 이러한 결과를 토대로 감마 tACS가 AD의 핵심 병태생리 중 하나인 감마 리듬 붕괴를 직접 교정함으로써 인지 기능에 유의미한 영향을 미칠 수 있다고 결론지었다.

연구진은 "무작위 임상시험에서 가정 기반 감마 tACS는 알츠하이머병에서 임상 결과를 개선시켰다"며 "이러한 연구 결과는 알츠하이머병의 잠재적 치료 개입으로서 감마 tACS에 대한 추가 연구를 뒷받침한다"고 밝혔다.