한국원자력의학원은 방사성의약품을 이용한 양전자방출단층촬영(PET)으로 알츠하이머병을 조기에 진단하고 치료결과를 평가할 수 있는 지표를 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

알츠하이머병은 치매를 유발하는 퇴행성 뇌질환으로 지난 수십 년간 연구가 진행돼 왔음에도 불구하고 아직 근본적인 치료법이 개발되지 않은 상태이다. 이에 따라 알츠하이머병의 대표적인 증상인 기억 및 인지장애에 관여하는 지표의 필요성이 대두되고 있다.

한국원자력의학원 최재용 박사와 인하대병원 이민경 박사 연구팀은 기억과 관련된 신호전달 물질인 글루타메이트*를 받아들이는 수용체 중 하나인 메타보트로픽 글루타메이트 수용체5(mGluR5)**에 선택적으로 결합하는 방사성의약품을 이용하여 알츠하이머병 질환 쥐에게 주사한 후 양전자방출단층촬영술(PET)을 시행하였다.

연구팀은 양전자방출단층촬영(PET) 영상을 통해 정상 쥐 보다 알츠하이머병 질환 쥐에서 기억 및 인지기능을 담당하는 뇌의 특정부위에서 방사성의약품 섭취가 20% 가량 낮게 나타난 것을 확인하였다.

글루타메이트: 뇌 신경전달체계 중 하나로서 학습과 기억에 밀접하게 관련되어 있는 대표적 흥분성 신호전달 물질이다.

메타보트로픽 글루타메이트 수용체5(mGluR5): 뇌에 존재하는 기억과 관련된 신호전달 물질인 글루타메이트를 받아들이는 수용체 중의 하나로 불안, 우울증, 조현병, 파킨슨병 등 다양한 신경정신질환에 관련되어 있다.

양전자방출단층촬영술(PET)을 이용하여 알츠하이머병에서 기억과 관련된 뇌의 글루타메이트 시스템* 이상을 규명하려는 시도는 최근 해외연구에서도 있었지만 유의한 차이를 관찰하지 못했다. 
글루타메이트 시스템: 기억과 관련된 신호전달 물질인 글루타메이트가 메타보트로픽 글루타메이트 수용체5(mGluR5)를 통해 전달되는 전체적인 시스템을 의미한다.

연구팀은 이번 연구결과를 통해 알츠하이머병의 원인인자로 알려진 신경세포를 파괴하는 독소 단백질 베타아밀로이드의 침착이 기억과 관련된 메타보트로픽 글루타메이트 수용체5(mGluR5)의 감소를 유발하는 것을 확인하고, 이 수용체(mGluR5)를 알츠하이머병의 새로운 지표로 활용할 수 있는 가능성을 제시했다.
최재용 박사는 “이번 연구결과를 토대로 정상 뇌 세포를 파괴하는 베타아밀로이드와 같은 신경독소가 다른 신경전달체계에 미치는 영향 연구와 글루타메이트의 치료약물 효과 등 실용화 연구를 수행할 예정이다”라고 밝혔다.

연구결과는 저명한 신경 약리 국제학술지 ‘뉴로파머콜로지(Neuropharmacology)’ 2018년 2월 7일자 온라인판에 게재되었다.