알츠하이머병(Alzheimer's disease, AD)은 치매의 가장 흔한 형태이며 75%의 치매 환자가 알츠하이머병으로 나타났습니다. 알츠하이머병은 비정상적으로 접힌 베타 아밀로이드 단백질의 반점 축적과 뇌에 있는 타우 단백질로 인한 단백질의 잘못된 접힘 질환(proteopathy)으로 추측되며 정확한 발병 원인은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 이번 게시글에서는 알츠하이머병의 특징과 추측되는 발병 원인, 치료제 및 치료법에 대해서 알아보겠습니다.
알츠하이머병의 특징
알츠하이머병은 치매의 가장 흔한 형태, 완전한 치료가 어려워 시간이 지날수록 증상이 악화되며 결과적으로 죽음에 이르는 무서운 질병입니다. 대부분의 경우 알츠하이머병은 65세가 넘어 발병하지만, 드물게 그 이전에 발병할 수 있습니다. 미국에서는 65~74세 인구의 약 3%, 75~84세 인구의 약 19%, 85세 이상 인구의 50%가 이 병을 앓고 있다고 조사되었습니다.
알츠하이머병은 대뇌 피질 및 특정 피질 아래의 영역에서 뉴런과 시냅스의 소실이 특징입니다. 이러한 손실은 측두엽, 두정엽과 전두엽 피질과 띠모양의 회전부 (cingulate gyrus) 부분의 변성을 포함한 피해 지역의 총위축을 가져옵니다. 아밀로이드 반점들(plaques)과 신경 섬유 엉킴은 알츠하이머병 환자들의 뇌에서 현미경으로 명확하게 볼 수 있습니다. 반점들은 베타-아밀로이드 펩타이드와 뉴런의 외부나 주위의 세포 물질로 구성된 조밀하고 대부분 불용성인 적체물입니다. 엉킴(신경 섬유 엉킴 tangles)은 과인산화된 미세소관-관련 타우(tau) 단백질과 세포 자체의 내부 축적물의 응집체입니다. 많은 노인들에게서 노화의 결과로 일부 플라크와 엉킴이 발생하지만, 알츠하이머병 환자의 뇌는 측두엽 같이 특정 뇌 영역에서 더 많은 수가 존재합니다.
알츠하이머병의 원인
알츠하이머병은 신경변성 질환으로 분류됩니다. 질병의 발병 원인은 완전히 이해되지 않은 상태이며 아밀로이드 플라크가 정상 알츠하이머 단백질을 변형시켜 플라크 덩어리를 형성해 고유기능을 잃어버리게 하는 것으로 추정됩니다. 알츠하이머병은 비정상적으로 접힌 베타 아밀로이드 단백질의 반점 축적과 뇌에 있는 타우 단백질로 인한 단백질의 잘못된 접힘 질환 (proteopathy)으로 확인되었습니다. 반점은 베타 아밀로이드 (Aβ)라고 불리는, 길이가 39~43 개의 아미노산인 작은 펩타이드로 구성됩니다. Aβ는 더 큰 아밀로이드 전구체 단백질 (APP)의 조각으로, APP는 신경 세포의 세포막을 관통하는 막전이 단백질입니다. APP는 신경 세포의 성장, 생존 및 손상 후 복구에 매우 중요합니다. 알츠하이머병에서, 감마 분비효소(secretase)와 배타분비효소는 함께 단백질 분해과정에 관여하여 APP가 작은 조각으로 나뉘게 되는데, 이러한 조각 중 하나는 베타 아밀로이드의 섬유화를 일으키고, 이는 다시 뉴런의 외부에 노인성 반점으로 알려진, 고밀도도 축적된 덩어리를 형성하는 것입니다.
알츠하이머병은 또한 타우 단백질의 이상 응집에 의한 타우 병증으로 생각되기도 합니다. 모든 신경 세포는 세포 골격, 즉, 부분적으로 미세 소관이라는 구조물로 만들어진 내부 지지 구조를 가지고 있습니다. 이 미세 소관은 세포의 몸체에서 영양소와 분자를 안내해서 축삭의 끝까지 그리고 다시 되돌아오게 하는 트랙과 같은 역할을 합니다. 타우라 불리는 단백질은 인산화되었을 때 미세 소관을 안정화시키므로 미세 소관-연관된 단백질이라 불립니다. 알츠하이머병에서 타우는 과인산화되어 다른 미세 선들과 쌍을 이루기 시작하여 신경 섬유의 엉킴을 만들고 신경전달계를 붕괴시킵니다.
알츠하이머병의 치료제 및 치료법
현재 알츠하이머병을 치료하기 위해 고안된 방법은 모두 대증요법뿐입니다. 질병을 근본적으로 치료할 수 있는 방법은 나타나지 않았습니다. 대신, 증상을 완화하고 병의 진행을 늦추는 형태로 처치가 행해지고 있습니다. 알츠하이머병으로 인한 인지적 문제를 치료하기 위해 현재 크게는 5가지 약물이 사용되고 있습니다.
아세틸콜린에스터레이스 억제제: 이 유형의 약제에는 타 크린, 리바스티그민, 갈란타민, 도네페질이 포함됩니다.
NMDA 수용체 길항제: 이 유형의 약제에는 메만틴이 있습니다.
알츠하이머병 환자의 뇌에서는 아세틸콜린 합성과 대사가 감소되어 있음이 잘 알려져 있습니다. 콜린 분해효소 억제제로 타 크린이 최초로 개발된 이후, 간 독성을 줄인 약제들(도네페질, 리바스티그민, 갈란타민)이 잇따라 개발되어 사용되고 있습니다. 콜린 분해효소를 억제함으로써 시냅스에서 가용한 아세틸콜린의 양을 증가시키는 기전으로 작용하는데 환자의 인지증상 호전에 어느 정도 도움이 되는 것으로 알려져 있습니다.
메만틴의 경우, 경증보다는 중등도, 혹은 중증의 알츠하이머 병에서 효능을 보인다. 메만틴이 중증 치매 환자에서 인지기능과 전반적 기능을 호전시키는 것은 사실이지만, 임상적 효과가 매우 큰 것은 아니므로 투여 여부는 개인별 증상, 투약 내인성, 비용 등을 고려하여 결정해야 할 것입니다.
맺음말
우리나라 인구구조의 고령화에 따라 우리 사회에서 치매 환자는 더욱 늘어날 것으로 생각됩니다. 여러 유형의 치매 중에서 가장 흔한 알츠하이머병에 의한 치매의 경우 병태생리가 점차 밝혀지면서 치료제 개발에 세계의 의학자들이 박차를 가하고 있지만 아직 뚜렷한 성과를 보이지 못하고 있는 실정입니다. 알츠하이머병을 위한 성능 좋은 치료제가 얼른 개발되어 환자와 환자 가족들의 어려움을 조금이라도 해소해 주었으면 좋겠습니다.
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