한국뇌연구원(KBRI, 원장 이승복) 치매연구그룹 김형준·천무경·김도근 박사 연구팀과 칠곡경북대학교병원 신경과 이호원 교수 연구팀이 공동연구를 통해 파킨슨병 진단을 보조할 수 있는 혈액 단백질 바이오마커를 발굴했으며, 연구 결과를 담은 논문이 뇌·신경과학 분야 국제학술지 Brain Communications에 게재됐다.
현재 파킨슨병은 환자의 병력과 신경학적 진찰을 중심으로 진단하며, 진단이 불확실한 경우 도파민운반체 영상검사 등이 보조적으로 활용된다. 그러나 객관적인 혈액 기반 진단 보조 지표는 아직 확립되지 않아, 간편하고 재현성 있는 혈액 바이오마커 개발의 필요성이 지속적으로 제기돼 왔다.
연구팀은 파킨슨병 환자 12명과 건강 대조군 15명의 혈장 단백질체를 분석해 후보 단백질을 발굴한 뒤, 독립 환자군 46명과 대조군 33명을 대상으로 절대정량 분석을 실시했다. 그 결과 파킨슨병 환자에서는 IL-10과 IL-17C 농도는 증가하고, uPA와 NTF3 농도는 감소하는 경향을 보였다.
IL-10과 IL-17C는 면역·염증 반응, uPA와 NTF3는 신경세포의 유지와 보호, 조직 재형성 등에 관여하는 단백질로, 이번 연구 결과는 파킨슨병에서 면역·염증 및 신경보호 관련 생물학적 경로의 변화 가능성을 뒷받침했다.
연구팀은 여러 단백질을 함께 분석했을 때 단일 단백질보다 파킨슨병 환자와 대조군을 더 잘 구별되는 것을 확인했으며, 특히 IL-17C와 uPA 조합의 판별 성능(AUC 0.780)이 가장 높았다.
특히, 연구팀은 국내 환자군에서 확인한 결과가 다른 집단에서도 재현되는지 평가하기 위해 UK Biobank(영국의 대규모 인구 기반 연구)와 미국 중심의 글로벌 신경퇴행 단백질체 컨소시엄(Global Neurodegeneration Proteomics Consortium, GNPC)의 데이터를 추가로 분석했다. 그 결과 IL-17C, uPA, NTF3 등 3종은 해외 대규모 데이터에서도 동일한 변화 양상이 확인됐다.
다만 이번 연구에서 제시한 단백질 조합은 임상에서 바로 사용할 수 있는 확정된 진단검사가 아닌, 파킨슨병 진단을 보조할 가능성이 있는 바이오마커 후보이다. 실제 임상 적용을 위해서는 조기 단계 환자와 다른 파킨슨증 환자를 포함한 대규모 다기관·전향적 연구를 통해 판별 성능과 기준값을 추가로 검증해야 한다.
한국뇌연구원 김형준 박사는 “이번 연구는 국내 병원의 정밀 임상자료와 첨단 단백질 분석기술을 결합하고, 해외의 독립된 대규모 자료에서 주요 결과의 재현성을 확인한 중개연구 사례”라며 “향후 임상진단을 보조할 수 있는 혈액검사 기술로 발전시키기 위한 근거를 마련했다는 점에서 의미가 있다”고 말했다.
칠곡경북대학교병원 이호원 교수는 “정밀하게 진단된 파킨슨병 환자군과 독립 검증군을 바탕으로 후보 단백질의 실제 농도 변화를 확인할 수 있었다”며 “앞으로 조기 파킨슨병과 다른 파킨슨증 환자를 포함한 후속 연구를 통해 임상적 활용 가능성을 면밀하게 검증하겠다”고 밝혔다.
이 연구는 한국뇌연구원 기본사업, 한국연구재단 및 중소기업기술정보진흥원의 지원을 받아 수행됐다.
