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  알츠하이머, 치매 극복을 위한 노력
미국에서만 약 550만 명의 사람들이 알츠하이머와 기타 다른 형태의 치매...




  • 미국에서만 약 550만 명의 사람들이 알츠하이머와 기타 다른 형태의 치매로 고통 받고 있다. 알츠하이머를 포함한 치매는 미국 내 6번째로 큰 사망 요인이자, 치료가 불가능하고 예방도 진행 둔화도 어려운 10가지 질병 중 하나다. 65세 이상 미국인들의 10%는 알츠하이머병을 앓고 있고, 85세 이상의 3분의 1이 이 병으로 고통받고 있다. 이 병에 대한 효과적인 치료법은 왜 현재까지 없는 것일까? 앞으로 5년, 10년 후에는 어떨까?


    한 세기 전, 천연두와 소아마비, 거의 모든 형태의 암은 치명적이고 치료할 수 없어 인류에게 치명적인 위협이었다. 그러나 오늘날, 천연두와 소아마비는 실제로 거의 사라졌고, 예방과 치료가 가능한 암의 수도 많아지고 있다. 그러나 이와 별도로 또 하나의 병이 대두되어, 새로운 두려움의 대상이 되고 있다. 바로 알츠하이머 병이다. 세계 인구의 노령화가 더 빠르게 진행되면서 이 병은 이제 전 세계의 숙제가 되고 있다.


    알츠하이머 병은 퇴행성 뇌 질환으로 치매의 가장 흔한 원인이다. 치매의 특징적 증상은 일상 활동을 수행하는 사람의 능력에 영향을 미치는 기억력, 언어, 문제 해결 및 기타 인지능력에 문제를 일으키는 것이다. 이러한 문제는 인지기능과 관련된 뇌 부분의 뉴런이 손상되었거나 파괴되었기 때문에 발생한다. 알츠하이머 병이 진전되면 뇌의 다른 부분에 있는 뉴런에도 영향을 미친다. 이는 사람이 걷거나 삼키는 것과 같은 기본적인 신체 기능 능력을 손상시키거나 파괴한다. 질병의 마지막 단계에 이르면 사람들은 침대에 묶여 24시간 내내 치료받아야 한다. 이렇게 알츠하이머 병은 인간에게 매우 치명적이다.


    전 세계적으로 적어도 4,400만 명의 사람들이 알츠하이머 또는 관련 치매를 앓고 있다. 그러나 정확하게 몇 명이 알츠하이머 병을 앓고 있는지 파악하기란 쉽지 않다. 알츠하이머 병을 가진 사람들의 4분의 1만이 진단을 받았기 때문이다. 얼마나 많은 사람들이 이 병을 앓고 있는지 실제로는 확인조차 되지 않고 있다.


    미국에만 알츠하이머 병을 앓는 환자의 수는 약 550만 명으로 추산된다. 이 병은 미국 내 6번째로 큰 사망 요인이자, 치료가 불가능하고 예방도 진행 둔화도 어려운 10가지 질병 중 하나이다. 65세 이상 미국인들의 10%는 알츠하이머 병을 앓고 있고, 85세 이상의 3분의 1이 이 병으로 고통 받고 있다.
     
    2000년에서 2014년 사이, 알츠하이머 병으로 인한 사망자 수는 89% 증가했다. 그리고 2017년 현재 미국에서 66초마다 알츠하이머 병 환자가 한 명씩 늘고 있다. 2017년부터 2025년까지 미국의 모든 주에서 알츠하이머 병의 발생률이 적어도 14% 상승할 것으로 예상된다.


    따라서 2050년까지 우리가 이 질병을 치료하거나, 예방하거나, 진행을 늦출 수 있는 방법을 발견하지 못하면 1600만 명의 미국인이 알츠하이머 병에 걸릴 것으로 추정된다.


    그리고 위기는 인구별 통계로 볼 때 더 커질 것이다. 미국을 예로 들면, 베이비 붐 세대의 첫 번째 물결이 85세가 되는 2031년, 85세 이상의 3백만 명이 알츠하이머 병을 앓을 것으로 예상된다. 더욱 심각한 것은 알츠하이머형 치매를 앓고 있는 미국인의 숫자가 2040년까지 1,160만 명으로 증가할 것이라는 점이다. 그리고 이들 중 약 7백만 명이 85세 이상이 될 것으로 보인다.


    알츠하이머 진단 후 전형적인 기대 수명은 4∼8년이다. 희생자와 그 가족들이 겪어야 할 고통은 엄청나다. 경제적 비용도 마찬가지다. 2017년 알츠하이머 병과 치매의 전 세계적 비용은 6,050억 달러로 전 세계 GDP의 1%에 해당하는 것으로 추산되었다. 미국에서만 알츠하이머 병으로 2,590억 달러가 소요된다. 알츠하이머 병과 기타 치매 징후가 있는 65세 이상의 미국인들이 내야 하는 치료비와 더불어 메디케어(Medicare)로부터 1130억 달러, 메디케이드(Medicaid)로부터 410억 달러, 사후 정산 440억 달러, 기타 290억 달러가 총 비용이 된다. 더욱 심각한 것은 2050년까지 치매와 관련된 비용이 미국에서만 년간 1조 1천 억 달러에 이를 수 있다는 점이다.


    여기에는 알츠하이머 병을 앓는 환자의 개인적 생산성 손실, 가족과 친구들이 제공하는 수백만 시간의 무급 인건비는 계상되지 않았다. 알츠하이머 병이나 기타 다른 치매 환자에게 제공되는 간병인의 풀타임 및 파트타임의 경제적 가치는 2014년에만 2,177억 달러에 이른다. 특히 알츠하이머 병과 치매를 앓는 이를 간병하는 사람들의 6분의 1은 간병 업무의 고단함으로 직장을 관둬야 했다.


    알츠하이머 병과 각종 치매의 개인적이고 경제적인 영향을 감안할 때, 이것이 의학 연구에서 가장 활발한 분야 중 하나라는 사실은 놀라운 일이 아니다. 2018년 1분기에, FDA에서는 이 병의 치료법에 관한 105개의 임상 실험이 진행되고 있었다. 그러나 이 분야에 대한 막대한 지적 노력과 기술, 자금이 현재까지는 뾰족한 치료법을 제공하지 못하고 있다. 심지어 이 병을 지연시키는 방법조차 발견하지 못하고 있다.


    왜 이러한 것일까? 알츠하이머 병의 발생과 그 진행에 대한 매커니즘을 이해하기가 쉽지 않기 때문이다. 실제로 그 매커니즘은 이해하기 어려운 것으로 이미 입증되었다. 베타-아밀로이드(beta-amyloid) 단백질의 역할을 생각해보자.


    베타-아밀로이드 단백질은 두뇌 신경 세포 사이의 연결인 시냅스를 공격하고 파괴한다. 이로 인해 기억 상실, 치매, 그리고 궁극적으로 사망에 이르게 된다. 베타-아밀로이드의 과다 생산은 알츠하이머 병의 발병과 밀접한 관련이 있다. 그래서 이는 많은 연구의 자연스러운 초점이 되었다. 그러나 불행하게도 베타-아밀로이드를 표적으로 삼는 많은 약물들이 임상 실험에서 실패했다. 왜 그러했을까?


    런던의 킹스 칼리지(King s College) 연구원은 알츠하이머 병에 있어 뇌 퇴행의 기저가 되는 악순환 ‘피드백 루프(feedback loop)’를 발견했다. 「트랜지셔널 사이카이어트리(Translational Psychiatry)」 저널에 실린 이 새로운 연구에서 베타-아밀로이드가 시냅스를 파괴할 때 신경 세포가 ‘더 많은 시냅스가 파괴되도록’ 더 많은 베타-아밀로이드를 생성한다는 것을 발견했다. 그 결과, 베타-아밀로이드가 자체적인 생성을 주도하는 악순환의 피드백 루프가 나타나는 것이다. 일단 이 피드백 루프가 통제를 벗어나는 수준에 이르면 베타-아밀로이드를 효과적으로 처방하는 약물 처치는 사실상 효과가 사라진다. 알츠하이머에 대한 수많은 임상 실험이 실패한 이유가 여기에 있다.


    이들의 연구는 알츠하이머 병의 초기 단계에서 시냅스 소실과 베타-아밀로이드 사이의 밀접한 관련성, 그리고 조기 치료의 중요성을 강조한다.


    연구팀은 또한 Dkk1이라는 단백질이 베타-아밀로이드 생성을 강력하게 자극하는, 피드백 루프의 핵심 요소임을 확인했다. Dkk1은 젊은 성인들의 뇌에서는 거의 발견되지 않지만, 나이가 들면서 점점 더 생성량이 증가한다.


    이는 이 연구가 알츠하이머 병과의 전쟁에서 커다란 전환점이 될 수 있는 이유가 된다. 즉 이 연구는 베타-아밀로이드 자체를 표적으로 하는 대신 Dkk1을 표적으로 삼는 것이 베타-아밀로이드 생성과 시냅스 소실의 악순환을 방해함으로써 알츠하이머 병의 진행을 막는 더 좋은 방법이 될 수 있음을 보여준다.


    그리고 가장 중요한 것은, 이 연구 결과를 통해 우리가 이미 뇌졸중 치료를 위해 일본과 중국에서 사용되는 파수딜(fasudil)이라는 약으로 피드백 루프를 막을 수 있다는 점이다. 새로운 연구 결과에 따르면, 파수딜이 알츠하이머 병의 동물 실험 모델에서 시냅스와 기억을 보호함과 동시에 뇌의 베타-아밀로이드 양을 감소시킨다는 것을 보여줬다.


    실제로 연구팀이 파수딜로 치료한 지 2주 만에 베타-아밀로이드 침착을 현저하게 감소시킨 것으로 나타났다. 안전한 약물인 파수딜은 베타-아밀로이드에 효과적인 치료제가 될 만큼 충분한 양을 뇌에 주입시킬 수 있는 것으로 보인다. 이러한 연구 결과를 통해, 향후 파수딜이 뇌의 건강을 향상시키고 인지 기능 저하를 예방하는지를 판단하기 위해 초기 알츠하이머 병 환자를 대상으로 하는 임상 실험이 빠르게 진행될 것으로 예상된다.


    이외에도 이 병에 대한 획기적인 진전은 가속화되고 있다. 현실적으로, 우리는 처음으로 알츠하이머 병의 치료, 예방, 진행 속도 둔화에 대한 진입을 목전에 두고 있다. 그러나 이것만으로는 충분하지 않다.


    최근 미국의 랜드 연구소(RAND Corporation) 연구에 따르면, 미국의 현 건강관리 시스템은 알츠하이머 병 치료에 있어 ‘승인’에서 ‘광범위한 임상적 적용’으로 신속하게 옮겨갈 수 있도록 하는 역량이 부족하다, 이러한 단점은 획기적인 발전이 이루어져도 수백만 명의 사람들이 이에 대한 치료 혜택을 보지 못하게 되는 사태로 이어진다. 알츠하이머 병은 진행성 질환이고, 진행이 악화되면 치료가 효과적이지 않게 되기 때문에, 중대한 손상이 일어나기 전에 치료를 받아야 한다. 치료가 지연되면 그만큼 효과적인 치료는 불가능해진다.


    랜드연구소의 보고서에서 알 수 있듯이, 일차적 문제는 알츠하이머 병의 조기 징후를 보이는 것으로 예상되는 환자를 진단할 의사의 수가 너무 부족하다는 점이다. 이 문제가 중요한 이유는 본격적인 치매로 진행되는 것을 예방할 수 있는 시기를 놓치기 때문이다. 더불어, 상대적으로 전문 진단 스캐너가 부족하고, 치료 센터도 너무 적다는 점도 문제다.


    연구자들은 FDA가 효과적인 치료제를 승인하고 이후 평가와 치료를 기다리는 동안 경미한 인지 장애를 지난 210만 명의 환자들이 향후 20년 내에 알츠하이머 병 환자가 될 수 있다고 경고하고 있다.


    랜드연구소에 따르면, 그러한 발병에 대해 의료시스템이 준비할 수 있어야 함에도 불구하고 그에 대한 노력이 거의 이뤄지지 않고 있다고 비판한다. 따라서 정부의 건강관리 책임자들은 알츠하이머 병 치료제가 승인되는 시기와 적절한 치료 방식의 적용, 그리고 발병 시기에 따른 발빠른 조치 등 새로운 돌파구를 마련할 방법을 모색해야 한다.


    랜드연구소는 2019년 검사, 2020년 사용 승인을 가정했다. 이러한 시나리오에서, 55세 이상의 미국인 7,100만 명이 경미한 인지 손상 징후에 대한 검사를 받아야 한다. 이후 알츠하이머 병의 징후를 확인하기 위한 후속 검사 및 영상 촬영 이후 240만 명이 궁극적으로 치료를 받도록 권장 받을 것이다. 랜드연구소는 현 미국의 건강관리시스템에 다음과 같은 질문을 던진다.


    - 치매 전문가의 공급이 충분한가?


    - 뇌의 알츠하이머 이상 징후를 확인하는 데 필요한 스캐너 공급이 충분한가?


    - 치료를 위해 약물을 주입할 수 있는 센터의 접근성은?


    랜드연구소에 따르면 위 3가지 질문에 대한 정부의 시스템은 만족스럽지 않은 상황이다. 새로운 치료법에 따라 촉발될 수요 급증에 병목 현상을 보이고 있는 것이다. 랜드연구소는 2020년에는 진단과 처치에 이르는 대기 시간이 18.6개월이고, 향후 2030년까지 충분한 준비를 거치면 이 대기시간이 1.3개월까지 줄어들 것으로 보고 있다.


    미국뿐만 아니라, 알츠하이머 병은 전 세계적으로 인간의 행복, 건강, 재정에 막대한 피해를 주고 있다. 그리고 수십 년간의 연구에도 불구하고 상업적으로 이용 가능한 치료, 예방 또는 진행 둔화 방법이 나오기까지는 앞으로도 수년을 기다려야 하지만, 안전하고 효과적이며 합리적인 치료 방식이 처음으로 가능해졌다.


    이러한 추세를 고려하여 우리는 다음과 같이 예측해본다.


    첫째, 인간의 Dkk1을 대상으로 한 파수딜 및 기타 다른 약물의 임상 실험이 베타-아밀로이드 생성과 시냅스 소실의 악순환을 파괴하는 매커니즘을 입증함으로써 알츠하이머 병의 진행을 막을 수 있는 방법이 2019년에 제공될 것이다.


    쥐를 대상으로 한 실험에서 이미 그 효능이 입증되었다. 더 중요한 것은 파수딜이 일본과 중국에서 이미 상업적으로 사용되고 있다는 점이다. 이는 독성 및 부작용에 대한 임상 시험이 이미 수행되었고 문서화되었음을 의미한다. 따라서 이제 해야 할 일은 인간에게 적합한 복용량과 유효성을 확인하는 데 초점이 맞춰질 것이다. 이러한 과정을 거쳐 안정성이 확인되고 복용량에 대한 실험이 완료되면, 알츠하이머 병으로 진단받은 미국인 환자 중 일부에게 2020년에 파수딜 복용 처방이 가능할 것이다.


    둘째, 신경과와 노인 전문의의 부족을 해결하기 위해, 1차 진료의와 간호사들이 초기 단계의 치매를 나타내는 경미한 인지장애에 대한 초기 검사를 수행하도록 훈련받게 될 것이다.


    또한 랜드연구소는 1차 진료의와 일반 정신과 의사가 치매 치료에 대한 인증을 받아 고급 검사 및 치료 서비스를 제공할 수 있을 것으로 예상하고 있다. 더불어 인공 지능 기반 검사 시스템을 통해 인공 지능이 뇌 진단 스캔이 필요한 사람들을 식별하는 데 중요한 역할을 수행하게 될 것이다.


    셋째, 정부 및 민간 기관은 의료기술 기업들과 적극적으로 협력하여 합리적인 가격의 PET(positron emission tomography, 방출 단층촬영) 스캔 기기(더불어 대체 기기까지)를 제공할 것이다.


    오늘날 PET 스캔은 알츠하이머 병으로 인한 뇌 변화를 확인하는 유일한 FDA 승인 진단 기기이다. 특히 Tau-PET 검사는 알츠하이머 병을 진단하는 사람들을 대상으로 90~95%의 정확도를 보여준다. 랜드연구소는 모바일 PET 스캔 클리닉이 더 넓은 지역을 대상으로 하는 방법이라고 제안한다. 뇌 척수액을 사용하여 질병을 진단하는 검사를 비롯한 다른 옵션을 사용하면 저렴한 비용으로 더 많은 환자에게 접근 가능해진다.


    넷째, 진단받은 환자 집단이 생성되고 치료법이 도출되면, 약물 주입 센터는 역량을 신속하게 강화해야 할 것이다.


    파수딜은 정맥에 투입되는 약물로, 알츠하이머 치료를 위한 다른 치료법의 대부분도 약물 주입이 주를 이룬다. 랜드연구소에 따르면, 세 번째 잠재적 병목현상은 환자가 약물을 투여받을 수 있는 주입 센터의 부족이다. 이를 위해 주입 센터는 역량을 강화하여 가정에서의 자가 주입, 1차 진료 센터, 주입 센터의 접근에 대해 장기적인 계획을 세워야 할 것이다.


    다섯째, 알츠하이머 병의 발병을 지연시키거나 예방하는 저렴한 방법으로 저용량 아스피린을 일상적으로 사용하는 사람들이 늘어날 것이다.


    연구자들은 지속적으로 저용량의 아스피린을 복용하는 사람들 중에서 알츠하이머 병의 발병률이 낮다는 것을 오랫동안 알고 있었다. 「저널 오브 뉴로사이언스 The Journal of Neuroscience」에 발표된 새로운 연구는 저용량 아스피린 요법이 알츠하이머 병의 발병률을 감소시킬 수 있음을 보여준다. 아스피린은 세포 잔해를 제거하는 데 도움이 되는 리소좀 (lysosomes)을 자극하여, 알츠하이머의 발병과 관련이 있는 아밀로이드(aryloid)를 감소시킨다.


    여섯째, 신체 운동이 더 대중화될 것이다. 신체 운동이 두뇌에 여러 혜택을 줄 뿐만 아니라 알츠하이머 병의 발병률도 낮추기 때문이다.


    과학 저널 「사이언스(Science)」에 실린 한 연구에 따르면 신체 운동은 두뇌 환경을 환기시켜, 새로운 신경세포의 생존과 번성, 인지 능력의 향상을 가져온다. 연구자들은 약물과 유전자 치료가 해마의 신경 발생을 활성화시킬 수 있지만, 운동이 훨씬 더 효과적임을 발견했다. 운동이 새로운 신경 세포가 생존하는 데 도움이 되는 화학 물질 BDNF의 생산을 활성화하기 때문이다.


    일곱째, 50세 무렵부터 적극적으로 혈압을 관리하는 사람들은 그렇지 않은 사람들보다 알츠하이머 병을 앓을 확률이 낮고 MRI는 가장 위험한 환자를 발견하는 데 큰 역할을 할 것이다.


    「카디오바스쿨러 리서치(Cardiovascular Research)」 저널에 발표된 새로운 연구에 따르면 고혈압 환자에게는 치매 발생 확률이 높다. 이 연구는 또한 처음으로 MRI가 치매의 증상이 나타나기 전에 고혈압 환자의 신경학적 손상의 초기 징후를 감지하는 데 사용될 수 있음을 보여줬다. 알츠하이머 병과 관련 치매의 대다수가 ‘유전적 소인’ 때문이 아니라 혈관 위험 인자에 대한 만성 노출에 의한 것으로 잘 알려져 있다. 치매 환자의 치료에 대한 임상적 접근은 일반적으로 증상이 분명하게 나타난 후에 시작되는데, 뇌 손상의 징후가 드러날 때 신경 퇴행 과정을 되돌리기에는 너무 늦을 수 있다는 것이 점차 분명해지고 있다. 결과는 고혈압 환자가 3개의 특정 백질 섬유소에서 유의한 변화를 보였다는 것이다. 고혈압 환자는 또한 그 섬유 영역을 통해 연결된 뇌 영역에 기인??한 인지 영역이 현저하게 악화되어 실행 기능, 처리 속도, 기억 및 관련 학습 과제의 수행 능력이 저하되었다. 분명히, 이것은 예방을 위한 중요한 새로운 경로를 제공한다. 보다 중요한 것은 초기 단계 진단을 위해 MRI 시스템을 사용하면 랜드연구소가 진단한 병목 현상을 줄일 수 있다는 점이다.


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    References List :
    1. Alzheimer’s Association Report.  Joseph Gaugler, Ph.D., Bryan James, Ph.D., Tricia Johnson, Ph.D., Allison Marin, Ph.D., and Jennifer Weuve, M.P.H., Sc.D.   2018 ALZHEIMER’S DISEASE FACTS AND FIGURES.
    https://alz.org/media/HomeOffice/Facts%20and%20Figures/facts-and-figures.pdf


    2. Rand Corporation Reports.  Jodi L. Liu, Jakub P. Hlavka, Richard Hillestad, and Soeren Mattke. Assessing the Preparedness of the U.S. Health Care System Infrastructure for an Alzheimers Treatment.
    https://www.rand.org/content/dam/rand/pubs/research_reports/RR2200/RR2272/RAND_RR2272.pdf


    3. Cardiovascular Research, 2018. Lorenzo Carnevale, Valentina D’Angelosante, Alessandro Landolfi, Giovanni Grillea, Giulio Selvetella, Marianna Storto, Giuseppe Lembo, and Daniela Carnevale. Brain MRI fiber-tracking reveals white matter alterations in hypertensive patients without damage at conventional neuroimaging.
    https://academic.oup.com/cardiovascres/article/114/11/1536/5033438


    4. Translational Psychiatry.   Christina Elliott, Ana I. Rojo, Elena Ribe, Martin Broadstock, Weiming Xia, Peter Morin, Mikhail Semenov, George Baillie, Antonio Cuadrado, Raya Al-Shawi, Clive G. Ballard, Paul Simons, and Richard Killick.  A role for APP in Wnt signalling links synapse loss with β-amyloid production.
    https://www.nature.com/articles/s41398-018-0231-6


    5. JAMA. 2018.  Ossenkoppele R, Rabinovici GD, Smith R, et al.  Discriminative Accuracy of [18F]flortaucipir Positron Emission Tomography for Alzheimer Disease vs Other Neurodegenerative Disorders.
    https://jamanetwork.com/journals/jama/article-abstract/2702872