[현장] 치매 연구는 어디까지 확장되고 있는가

제9회 NFAD 둘째 날, ‘병리–진단–디지털–치료’를 잇는 다층적 연구 흐름
리소좀 병리부터 디지털·전자 치료까지, 치매 연구의 확장된 스펙트럼

전날 열린 첫째 날 포럼이 알츠하이머병과 연관 치매의 임상적 쟁점과 질환 개념을 점검했다면, 둘째 날은 리소좀 병리와 바이오마커, 디지털·전자 치료까지 치매 연구의 기전과 기술을 폭넓게 다뤘다. 기초 연구자와 임상의, 바이오 산업계가 함께 모여 치매 연구의 전체 지형을 가로지른 하루였다.

제9회 알츠하이머병 신경과학포럼(NFAD) 둘째 날은 치매 연구가 하나의 기술이나 단일 가설에 기대기 어려운 단계에 접어들었음을 분명히 보여줬다. 리소좀 병리에서 출발해 혈액 바이오마커와 단백질체학, 디지털 바이오마커, 전자·물리적 치료 기술까지 이어진 5개 심포지엄에서 23개 발표가 연이어 진행됐다. 기초 생물학과 임상 코호트, 산업화 전략이 한 공간에서 맞물리며 치매 연구의 현재와 다음 단계를 함께 확인하는 자리였다.

NFAD는 알츠하이머병과 다양한 치매, 신경퇴행성 질환을 주제로 임상의·기초 연구자·산업계가 함께 모여 연구 성과의 임상적 의미를 짚는 학술 포럼이다. 둘째 날 프로그램은 '병리 기전 심화 → 정밀 진단 → 디지털 전환 → 치료 기술'로 이어지는 흐름을 분명하게 드러냈다.

리소좀 병리: '세포 청소 시스템'에서 치료 표적으로

오전 첫 번째 세션인 심포지엄 III에서는 '알츠하이머병과 뇌질환에서의 리소좀 병리 최신 연구'를 주제로 진행됐다. 좌장은 배진건 이노큐어테라퓨틱스 수석부사장과 류훈 KIST 뇌과학연구소 신경과학연구단장이 맡았다.

첫 발표에 나선 위진홍 가톨릭대학교 의과대학 생리학교실 교수는 "세포 소기관 간 교차 소통을 통한 리소좀 스트레스 신호 전달의 재구성"을 주제로 발표했다. 위 교수는 스트레스 환경에서 리소좀이 세포 생존과 사멸을 조율하는 신호 전달의 중심 역할을 한다는 연구 결과를 소개했다.

과산화수소에 의해 유도되는 자가포식 과정에서 리소좀 칼슘 채널이 자가포식 경로와 AKT 생존 신호를 동시에 조절하는 양상을 실험적으로 제시했다. 리소좀 유래 칼슘 신호가 자가포식 유도와 생존 경로 억제를 함께 조율하는 결과를 통해, 세포 소기관 간 이온 신호가 신경퇴행 질환 병리에서 중요한 축으로 작용할 가능성을 제시했다.

이어 김성영 쓰리브룩스테라퓨틱스 대표는 "알츠하이머병에서 리소좀 기능 장애를 표적으로 한 TRPML1 활성제 전략"을 발표했다. TRPML1 활성제를 활용해 오토파지–리소좀 경로 자체를 회복시키는 접근을 소개하며, 알츠하이머병과 파킨슨병 동물 모델에서 단백질 응집체 감소와 신경염증 완화, 운동 기능 개선이 관찰된 데이터를 제시했다. 리소좀 병리를 직접 겨냥한 치료 전략의 가능성을 구체적으로 설명한 발표였다.

세 번째 발표에서 김현진 성균관대학교 의과대학 교수는 오토파고좀과 리소좀 융합 과정에 관여하는 세포 내 칼슘 채널의 분자 기전을 설명했다. TRPML1과 TRPML3 이합체가 후기 자가포식 단계에서 핵심 역할을 하며, PI4P–TRPML–SYT5로 이어지는 신호 복합체가 신경퇴행 질환 병리와 맞닿아 있음을 실험 자료를 통해 정리했다.

마지막으로 권문진 질병관리청 국립보건연구원 보건연구사는 국가 뇌질환 연구 인프라인 BRIDGE 플랫폼을 소개했다. 조기 발병 치매와 후기 발병 치매, 지역사회 기반 고위험군, 파킨슨병 코호트를 표준화된 변수로 구축하고 있으며, 향후 국가 바이오뱅크와 건강보험 데이터 연계를 통해 연구자 접근성을 높일 계획이라고 설명했다. 기초 연구와 임상, 정책 인프라를 연결하는 구조를 구체적으로 보여준 발표였다.

혈액 바이오마커와 단백질체학: 진단과 예후를 나누다

심포지엄 IV에서는 'pTau와 단백질체학: 알츠하이머병의 예후'를 다뤘다. 좌장은 김석준 조선대학교 의생명과학과 교수와 김현우 KAIST 생명과학과 교수가 맡았다.

"완전 자동화 혈장 p-tau217/Aβ42 비율 검사의 신경영상 연관성과 진단 성능"을 주제로 발표에 나선 임현국 가톨릭대학교 여의도성모병원 정신건강의학과 교수는 해당 혈액 지표를 임상 코호트에 적용해 알츠하이머병 병리와 뇌 구조 변화와의 연관성을 분석한 결과를 제시했다.

p-tau217/Aβ42 비율은 아밀로이드 PET을 기준으로 높은 진단 정확도를 보였고, 타우 PET 신호와 해마를 포함한 알츠하이머병 관련 뇌 위축 지표와도 일관된 연관성을 나타냈다. 임 교수는 이 지표가 질병 병기 구분과 임상시험 대상자 선별 과정에서 영상 검사를 보완하는 혈액 기반 도구로 활용 가능하다고 설명했다.

NFAD 공동대회장이자 광주치매코호트연구단 단장인 이건호 조선대학교 의생명과학과 교수 / 디멘시아뉴스

이어 NFAD 공동대회장이자 광주치매코호트연구단 단장인 이건호 조선대학교 의생명과학과 교수가 pTau217과 대사 지표를 결합한 진단·예후 예측 전략을 제시했다. 분석 결과에 따르면 pTau217은 알츠하이머병 병리 진단에, 포도당과 콜레스테롤 등 대사 지표는 임상 진단에, GFAP는 질병 진행 속도 예측에 각각 다른 정보를 제공한다. 이 단장은 혈액 바이오마커를 개별 수치로 해석하기보다 조합과 임상 맥락 속에서 읽어야 정확도가 높아진다고 설명했다.

이 교수는 광주치매코호트를 중심으로 구축한 지역 기반 치매 연구 인프라도 소개했다. 정상 인지 고령자부터 경도인지장애, 치매 환자까지 장기 추적하는 코호트 구조를 바탕으로, 진단·예측·예방 연구를 동시에 수행할 수 있는 기반을 갖췄다는 점을 강조했다.

이 단장은 정책적 관점에서도 메시지를 분명히 했다. 돌봄과 복지 예산도 중요하지만, 치매 부담을 구조적으로 낮추기 위해서는 치료 이후의 지출보다 치매 예방과 조기 개입에 대한 정책 예산 투입이 더 효율적이라고 밝혔다. 연구 인프라와 예방 중심 정책이 함께 작동할 때 사회적 비용을 줄일 수 있다는 점을 현장에 전달했다.

김종소 소마로직 한국 총괄 대표는 소마스캔(SomaScan) 단백질체 분석 플랫폼을 중심으로 대규모 단백질체학 연구의 흐름을 소개했다. 소마스캔은 아프타머(Aptamer) 기반 기술을 활용해 수천 종의 단백질을 동시에 정량할 수 있는 플랫폼으로, 단일 바이오마커로는 포착하기 어려운 질병 관련 단백질 특징을 폭넓게 파악할 수 있다는 점을 강조했다.

김 대표는 치매 연구에서도 병리 단계를 하나의 지표로 단순화하기보다 여러 단백질 변화의 조합을 통해 질병 상태를 해석하는 접근이 필요하다고 설명했다.

이어 황현두 브레디스헬스케어 대표는 NULISA 기반 초고감도 단백질 분석 기술을 소개했다. NULISA는 혈액 속에 극히 적은 양으로 존재하는 단백질을 놓치지 않고 측정하기 위해 설계된 분석 플랫폼으로, 측정 과정 전반을 자동화해 결과의 일관성을 높인 것이 특징이다.

황 대표는 이 기술이 pTau, GFAP, NfL처럼 혈중 농도가 매우 낮은 치매 관련 단백질을 기존 방법보다 훨씬 민감한 수준에서 안정적으로 검출할 수 있다고 설명했다. 특히 장기간 환자를 추적하는 코호트 연구에서는 같은 사람을 여러 차례 반복 측정해야 하는 만큼, 검사자의 차이나 실험 조건에 따른 오차를 줄이는 자동화와 높은 민감도가 임상 적용의 핵심 요건이라고 강조했다.

신병희 써모피셔 사이언티픽 영업 지역 담당 매니저(Territory Manager) / 디멘시아뉴스

신병희 써모피셔 사이언티픽 영업 지역 담당 매니저(Territory Manager)는 오링크의 PEA(Proximity Extension Assay) 기술을 기반으로 한 친화성 단백질체학의 활용 사례를 소개했다. PEA는 두 개의 항체가 동일 단백질에 동시에 결합할 때만 신호가 생성되는 방식으로, 제한된 혈액 샘플에서도 다수의 단백질을 높은 특이도로 정량할 수 있는 것이 특징이다.

신 매니저는 이 기술이 혈중 농도가 낮은 단백질을 안정적으로 측정하는 데 강점을 가지며, 대규모 코호트 연구처럼 샘플 양이 제한된 환경에서 특히 유용하다고 설명했다. 이어 질량분석 기반 단백질체학과 친화성 기반 단백질체학이 경쟁 관계라기보다 상호 보완적으로 활용되고 있다고 전했다. 질량분석이 단백질 동정과 구조적 분석에 강점이 있다면, PEA 기반 분석은 반복 측정과 대규모 인구 연구에서 일관된 데이터를 확보하는 데 적합하다는 것이다. 이러한 병행 전략이 치매 연구를 포함한 정밀의학 분야에서 단백질 변화를 다각도로 해석하는 데 중요한 선택지로 자리 잡고 있다고 정리했다.

디지털 바이오마커: 인지 평가의 형식을 바꾸다

오후에 열린 심포지엄 Ⅴ에서는 '알츠하이머병의 디지털 바이오마커'를 주제로, 인지기능을 행동·뇌 반응·생리 신호로 정밀하게 포착하려는 연구를 다뤘다. 좌장은 원성호 서울대 보건대학원 교수와 송호천 전남대병원 핵의학과 교수가 맡았다.

김재욱 K-헬스미래추진단 PM은 K-헬스미래추진단이 한국형 ARPA-H 모델을 참고해 설계된 국가 연구 추진 조직이라고 소개했다. 고위험·도전적 연구를 허용하는 구조를 통해 기존 의료기술로는 접근하기 어려웠던 문제에 도전하는 것이 목적이며, 치매 분야에서도 증상 발현 이전 단계의 조기 예측과 개입 가능성을 넓히는 기술 개발을 주요 과제로 삼고 있다고 설명했다.

이어 김 PM은 뇌파(EEG), 사건관련전위(ERP), 안구운동 지표를 활용한 조기 예측 연구를 소개했다. 기존 인지검사가 검사 시점의 수행 결과에 주로 의존해 왔다면, 전기생리학적 지표는 자극에 대한 뇌 반응의 시간적 변화를 직접 측정할 수 있다는 점을 강조했다. 특히 ERP 지표는 인지 저하가 임상 증상으로 드러나기 이전 단계에서도 주의와 의미 처리 과정의 변화를 포착할 수 있어, 증상 발현 전 단계에서의 탐지 가능성을 설명했다.

서은현 조선대학교 의예과 교수는 GARD 디지털 인지평가 시스템 개발 현황을 발표했다. 이 시스템은 태블릿 기반 과제를 통해 반응 속도와 오류 패턴, 수행 과정의 미세한 변화를 정량적으로 수집하도록 설계됐다. 자동 채점 알고리즘을 적용해 평가자 간 편차를 최소화한 점도 특징이다.

서 교수는 종이·연필 검사와 달리 디지털 평가도구는 동일한 조건의 검사를 반복 적용할 수 있어, 장기 추적 코호트에서 인지 변화의 흐름을 연속적으로 관찰하는 데 유리하다고 설명했다. 특히 경미한 변화가 누적되는 초기 단계에서 디지털 지표가 보조적 역할을 할 수 있다는 점을 강조했다.

박병준 한국에자이 부장은 디지털 인지 선별 솔루션 코그메이트(CogMate)의 활용 사례를 소개했다. 코그메이트는 경도인지장애 선별을 목적으로 한 자가 검사 도구로, 비교적 짧은 시간 안에 인지 상태를 점검할 수 있도록 설계됐다. 병원 진료 현장뿐 아니라 검진센터와 연구 환경 등 다양한 맥락에서의 적용 가능성을 실제 활용 시나리오를 중심으로 설명했다.

이어서 문영준 뉴로핏 전무는 AI 기반 MRI·PET 정량 분석 기술을 임상시험과 실제 진료에 적용하는 방안을 설명했다. 항아밀로이드 치료가 본격화되면서, 치료 전 환자 선별과 치료 후 효과 평가에서 영상 바이오마커의 역할이 더욱 중요해졌다는 점을 짚었다.

문 전무는 기존의 시각적 판독 방식만으로는 한계가 있는 만큼, 정량 지표를 활용해 환자 간 변화를 보다 일관되게 비교하고 치료 반응을 해석할 필요가 커지고 있다고 설명했다. 또한 다기관 임상시험 환경에서는 중앙 분석(core lab) 체계가 영상 데이터의 재현성과 비교 가능성을 높이는 데 중요한 역할을 한다고 덧붙였다.

심포지엄 Ⅴ의 마지막 연자인 이승미 JNPMEDI 전무는 디지털 바이오마커를 연구 단계의 지표에서 규제된 의료제품으로 전환하기 위한 절차와 쟁점을 상세히 설명했다. 이 전무는 디지털 기술이 임상에서 의미를 가지기 위해서는 기술적 성능뿐 아니라, 임상적 타당성과 유효성을 단계적으로 입증해야 한다고 강조했다. 알고리즘의 정확도, 데이터 재현성, 임상적 유의성에 대한 검증이 순차적으로 요구되며, 이 과정이 제품 설계 초기부터 고려돼야 한다는 설명이다.

발표 후 질의응답 시간에 기자가 디지털 헬스 분야에서 자주 등장하는 FDA 인증 혹은 FDA 승인 표현 문제를 질문했다. 특히 FDA 510(k) 허가를 받은 제품을 'FDA 승인'이나 '인증'으로 표현하는 관행에 대한 문제를 제기했다. 이에 대해 이 전무는 510(k)는 기존 제품과의 실질적 동등성을 입증하는 허가 절차로, 신약 승인이나 고위험 의료기기 승인과는 성격이 다르다고 설명했다. 규제 경로를 정확히 이해하지 않은 표현은 제품의 법적 지위와 임상적 의미를 혼동하게 만들 수 있으며, 이는 의료진과 환자, 투자자 모두에게 오해를 낳을 수 있어 유의해야 한다고 설명했다.

이 전무는 디지털 바이오마커와 디지털 치료기기 영역에서 규제 언어의 정확성 자체가 신뢰의 출발점이라고 강조했다. 기술이 아무리 앞서 있더라도, 어떤 범주의 의료기기인지, 어떤 근거 수준에서 허가를 받았는지를 명확히 설명하지 않으면 임상 현장에서의 수용성과 지속적인 활용으로 이어지기 어렵다. 디지털 헬스 기술이 연구 성과를 넘어 실제 의료로 진입하기 위해 무엇이 필요한지를 다시 짚는 계기가 됐다.

전자·디지털 치료: 약물 바깥의 개입 전략

심포지엄 Ⅵ는 약물 치료 중심으로 형성돼 온 알츠하이머병 치료 지형을 넘어, 전자·물리적 자극과 디지털 기반 중재가 어떤 역할을 할 수 있는지를 다뤘다. 병원 환경에서의 전문 치료부터 가정에서 반복 적용 가능한 접근까지, 비침습 치료의 스펙트럼이 한 세션에 모였다. 좌장은 김재관 GIST 의생명공학과 교수와 최강호 전남대병원 신경과 교수가 맡았다.

김재호 한림대학교동탄성심병원 신경과 교수는 "신경퇴행성 질환에서 치료적 초음파: 기전에서 임상 적용까지"란 제목으로 발표했다. 김 교수는 저강도 초음파 자극이 뇌 조직에 미치는 생리적 효과를 중심으로, 뇌 노폐물 배출 경로와 단백질 응집체 변화와 관련된 연구 결과를 정리했다.

특히 초음파 자극 조건과 적용 부위에 따라 생물학적 반응이 달라질 수 있다는 점을 짚으며, 초기 임상 안전성 데이터와 함께 비침습적 물리 자극 치료가 임상 단계로 이동하기 위해 고려해야 할 전제 조건들을 설명했다.

김민석 리메드 최고의학책임자는 알츠하이머병 치료에서 정밀 반복경두개자기자극술(rTMS)의 발전을 발표했다. 우울증 치료 영역에서 축적된 rTMS 임상 경험을 바탕으로, 알츠하이머병 환자에서 특정 뇌 네트워크를 표적으로 자극하는 접근 전략을 소개했다.

김 CMO는 자극 위치와 강도, 치료 빈도와 기간에 대한 설계가 결과 해석에 직접적인 영향을 미친다고 설명하며, 장기 추적 관찰을 통해 치료 반응을 평가하려는 시도도 함께 제시했다.

이어 김태 테디메디 공동대표이자 GIST 의생명공학과 교수는 "알츠하이머병 치료에서 근적외선 광변조술의 잠재력"에 대해 발표했다. 김 대표는 근적외선 광변조술이 미토콘드리아 기능과 에너지 대사에 미치는 영향과 함께, 수면 관련 지표와 병리 신호의 변화를 함께 관찰한 연구 결과를 중심으로 설명했다. 단일 지표의 변화만으로 효과를 판단하기보다, 생물학적 반응과 행동 지표를 복합적으로 해석하는 접근이 필요하다는 점도 강조했다.

"알츠하이머병에서 경두개 진동음향 자극(tVAS)"을 주제로 발표에 나선 신창호 아리바이오 디지털헬스팀장은 진동과 음향 자극을 결합한 경두개 자극 방식의 개념과 적용 방향을 소개했다. 신 팀장은 이 접근이 병원 중심 치료를 보완하는 비침습적 보조 치료 옵션으로 설계됐으며, 특히 가정 환경에서 반복 적용이 가능하도록 개발되고 있다는 점을 설명했다.

신 팀장은 자극 강도와 빈도, 적용 시간 등 사용 조건을 표준화하는 문제와 함께 실제 사용 환경에서 환자가 치료를 지속할 수 있는지, 즉 순응도와 사용 편의성이 임상적 활용의 중요한 변수로 작용한다는 점을 강조했다. 신 팀장은 치료 접근성이 좋아질수록 기술 자체의 효과뿐 아니라 일상에서 무리 없이 사용할 수 있는 설계가 병행돼야 한다고 덧붙였다.

김항래 로완 CMO는 "FINGER 연구에서 SUPERBRAIN으로: 다영역 중재의 디지털 치료 전환"을 주제로 발표했다. 김 박사는 식이, 운동, 인지훈련, 혈관 위험요인 관리처럼 생활습관을 기반으로 한 다영역 중재가 치매 예방과 인지기능 유지에서 중요한 역할을 해왔다는 점을 짚으며, 이러한 개입을 실제 임상과 지역사회에 확산시키기 위한 과제로 표준화와 지속 가능성을 꼽았다.

발표에서는 FINGER 연구의 핵심 구조를 한국형 환경에 맞게 확장한 SUPERBRAIN 연구 경험을 바탕으로, 다영역 중재를 하나의 프로그램으로 통합하고 이를 디지털 플랫폼을 통해 관리·평가하려는 전략을 소개했다. 김 박사는 개별 중재의 효과를 따로 측정하는 방식에서 벗어나, 프로그램 전체의 이행 정도와 장기적인 변화 양상을 함께 추적하는 접근이 중요하다고 설명했다. 특히 디지털 도구를 활용할 경우 중재의 반복 적용과 데이터 축적이 가능해진다는 점에서, 예방 중심 치매 관리의 실질적 실행력을 높일 수 있는 방향을 제시했다.

나노바이오와 병태생리: 조직·회로·면역의 확장

이날 마지막 세션인 심포지엄 Ⅶ에서는 신소재 기반 나노바이오 기술, 신경회로 수준의 병태생리, 유전·면역과 장–뇌 축을 아우르며, 알츠하이머병을 분자와 조직, 전신 시스템 관점까지 확장해 살폈다. 병리 기전을 하나의 경로로 환원하기보다 조직·회로·면역 등 서로 다른 층위의 연구를 연결해 병태생리를 입체적으로 바라보려는 논의가 이어졌다. 좌장은 안성수 가천대학교 바이오나노학과 교수와 문민호 건양대학교 의과대학 생화학교실 교수가 맡았다.

이현종 가천대학교 화공생명공학과 교수는 주입 가능하며 자기장으로 정렬되는 하이드로겔 플랫폼을 주제로 발표했다. 체내 주입 후 외부 자기장을 통해 소재의 정렬 방향을 제어할 수 있는 기술로, 조직의 이방성(anisotropy)을 설계 변수로 활용하는 접근을 소개했다. 이 교수는 이러한 소재 기술이 세포 배열과 기능에 영향을 미치는 미세환경을 조절하는 데 활용될 수 있으며, 향후 신경 조직 공학과 질환 모델링 연구로의 확장 가능성을 설명했다.

오현정 가천대학교 바이오나노응용연구센터 교수는 이방성 개념을 중심으로 한 생체 조직과 소재 설계를 다뤘다. 조직과 소재의 방향성 특성이 세포 신호 전달과 기능적 반응에 어떤 영향을 미치는지를 설명하며, 앞선 하이드로겔 연구와 연결해 '방향성'이 단순한 물리적 특성이 아니라 생물학적 기능을 좌우하는 핵심 설계 요소가 될 수 있음을 짚었다.

송견지 가톨릭관동대학교 의과대 교수는 수상돌기에서의 BDNF 전사체 결핍과 억제성 신경회로 재편을 주제로 발표했다. 분자 수준의 변화가 신경회로 구조에 영향을 미치고, 이것이 정서·행동 관련 병태생리로 이어질 수 있는 경로를 실험적 근거와 함께 설명했다. 송 교수는 이러한 회로 수준의 변화가 신경퇴행성 질환에서 관찰되는 증상과 어떻게 연결될 수 있는지를 중심으로 논의를 전개했다.

끝으로 장경구 연세대학교 의과대학 해부학교실 교수는 알츠하이머병 연관 유전 변이, 뇌 면역 조절 이상, 그리고 장–뇌 축을 연결해 설명했다. 장 교수는 장 누수(leaky gut)를 포함한 미생물–상피–면역계 상호작용이 전신 염증과 뇌 면역 환경에 영향을 미칠 수 있다는 점을 소개하며, 알츠하이머병을 뇌 국소 병변에 국한하지 않고 전신 시스템 차원에서 해석해야 할 필요성을 강조했다.

DAY2, 치매 연구, '단일 해법'에서 '정밀한 조합'으로

NFAD 둘째 날은 리소좀 병리에서 출발해 혈액·단백질체 기반 진단과 예후, 디지털 바이오마커, 전자·디지털 치료, 나노바이오와 면역·장–뇌 축으로 이어지는 치매 연구의 확장된 흐름을 한자리에서 보여줬다. 각 세션은 접근 방식은 달랐지만, 단일 지표나 단일 기술로는 치매를 설명하거나 개입하기 어렵다는 공통된 인식을 공유했다.

현장에 참석한 연구자와 의료진, 바이오업계 관계자들에게 DAY2는 현재의 연구 성과를 점검하는 동시에, 치매 연구를 둘러싼 학문적 성과와 기술적 진전, 산업계 동향을 한자리에서 파악하는 시간이었다.

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