근위축성 측색 경화증(ALS)은 전 세계적으로 10만 명당 약 1.9명이 발병하는 진행성 신경 질환입니다. 루게릭병 진단은 여러 가지 이유로 어려울 수 있는데, 먼저 루게릭병을 확진할 수 있는 단일 검사가 없어 의사는 임상 검사와 진단 검사를 조합하여 진단해야 합니다. 또한 환자들은 증상이 악화될 때까지 치료를 미루기 때문에 효과적인 치료가 더욱 어려워질 수 있습니다. 하지만 이제 미시간 대학교의 새로운 연구에서 루게릭병 진단의 중요한 전조인 혈액과 소변에 구리 및 아연과 같은 혼합 금속이 존재한다는 사실을 밝혀냈습니다.
연구팀은 미시간대학교 보건대학원 신경과 박사후 연구원 장대규 박사가 제1저자로, 프랜저 루게릭병 클리닉의 스티븐 구트만(Stephen Goutman) 박사가 시니어 저자로 참여했습니다. 연구 결과는 신경학 신경외과 및 정신의학 저널에 게재되었습니다 .
금속이 루게릭병 진단에 중요한 역할을 할 수 있을까요?
미시간 연구팀은 이전에 루게릭병과 금속 노출 사이의 연관성, 특히 직장에서 금속 및 기타 휘발성 화합물에 노출된 생산직 근로자가 직면하는 루게릭병 위험에 대해 연구한 바 있습니다. 이 연구를 바탕으로 연구팀은 최근 환자의 직업적 금속 노출 여부와 관계없이 루게릭병 진단을 받은 다수의 환자에서 금속 수치를 조사하기로 결정했습니다. 연구팀은 루게릭병 진단을 받은 450여 명의 혈장 및 소변 샘플에서 금속 수치를 측정했습니다. 그런 다음 루게릭병 진단을 받지 않은 300여 명에게도 동일한 수치를 측정했습니다.
연구팀의 연구 결과는 매우 중요했습니다. 소변과 혈장 내 개별 금속 수치가 높을수록 루게릭병의 위험이 높아질 뿐만 아니라 질병으로 인한 조기 사망과도 ‘유의미한 연관성’이 있는 것으로 나타났습니다.
금속과 루게릭병 진단 위험의 연관성 이해하기
연구팀은 금속 수치와 루게릭병 위험 사이의 연관성을 확인한 후 환경적 루게릭병 위험 점수를 만들어 개인의 일반적인 루게릭병 발병 위험을 파악했습니다. 궁극적으로 환경적 위험 점수에 따르면 혈장과 소변에 금속이 혼합되어 있는 사람은 루게릭병에 걸릴 확률이 약 3배 더 높은 것으로 나타났습니다.
연구팀은 이 환경적 위험 점수를 기존의 유전적 요인으로 인한 루게릭병 위험을 평가하는 이전에 결정된 다유전적 위험 점수와 비교했습니다. 그 결과 루게릭병 다원성 위험 점수는 금속 노출과 루게릭병의 관계에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났습니다. 흥미롭게도 이는 환경적 요인이 유전적 변이와 어떻게 상호작용하는지에 대한 이전의 가정과 상반되는 결과입니다. “여러 연구에서 금속과 같은 환경적 요인이 유전적 변이와 상호작용하여 루게릭병의 발병, 진행 및 중증도에 영향을 미친다고 제안했지만, 우리 연구에 따르면 ALS 다원성 위험 점수를 고려해도 금속 노출과 ALS 간의 관계에 영향을 미치지 않았습니다.”라고 연구의 공동 저자 인 Kelly Bakulski 박사는 말했습니다 .
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다음으로 과학자들은 금속 노출과 루게릭병 위험의 정확한 메커니즘, 즉 금속이 개인의 발병 위험을 어떻게 증가시키는지 밝혀내야 합니다. “루게릭병의 위험 요인으로서 금속 노출의 중요성에 대한 이해를 강화하는 것은 향후 루게릭병의 표적 예방과 치료 전략 개선을 위해 필수적입니다.”라고 수석 저자 스티븐 구트먼은 말합니다. 앞으로 연구팀은 금속 수치를 루게릭병의 조기 진단 도구로 활용할 수 있기를 희망합니다. 이상적으로는 금속 혼합물을 평가하여 누가 이 치명적인 질병에 걸리고 사망할 위험이 가장 큰지 파악하는 데 도움이 될 것입니다.
연구자들이 시험관 및 생체 내에서 금속이 루게릭병 병리에 미치는 영향을 평가할 수 있는 여러 가지 전임상 루게릭병 모델을 SCANTOX Neuro에서 이용할 수 있습니다. 비소나트륨 유도 시험관 모델을 통해 스트레스 과립 형성을 분석할 수 있으며, 신경세포에서 L-글루타메이트로 유도된 병변을 통해 흥분성 독성을 분석할 수 있습니다. 생체 내 모델에는 다양한 SOD1-G93A 및 TDP-43 형질 전환 마우스와 AAV-TDP-43 유도 마우스가 포함됩니다. 설치류의 행동 테스트를 통해 루게릭병 표현형을 분석할 수 있습니다. Scantox는 생체 외 조직 분석을 위해 ALS 병리에 대한 추가 분자 및 조직학적 평가를 확립했으며, 형질 전환 ALS 동물 모델의 조직은 바이오뱅크에서 쉽게 이용할 수 있습니다.
Scantox는 1977년부터 최고 수준의 약리학 및 규제 독성학 서비스를 제공하는 선도적인 북유럽 전임상 GLP 인증 임상시험수탁기관(CRO)입니다. Scantox는 전임상 계약 연구 서비스에 중점을 두고 제약 및 생명공학 기업의 신약 개발 프로젝트를 지원합니다. 핵심 역량에는 탐색 및 효능 연구, PK 연구, 일반 독성 연구, 국소 내성 연구, 상처 치유 연구 및 백신이 포함됩니다. Scantox에 대한 자세한 정보는 https://scantox.com 에서 확인하세요.
