알츠하이머병 조기 진단 단서, '코'에서 찾았다… 후각 상피 세포 분석으로 규명

미국 듀크대 의대 연구팀, 22명 임상 분석
알츠하이머 발병 전 단계에서 후각 세포 염증 13.4% 확인
접근성 높은 조직 검사로 조기 치료 및 병리 규명

코안의 후각 상피 세포로 알츠하이머 조기 진단이 가능하다는 연구 결과가 나왔다｜출처: Gemini 생성

코안의 후각 상피 세포를 채취하여 알츠하이머병의 조기 병리학적 변화를 확인할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 듀크대학교 의과대학 연구팀은 알츠하이머병 환자 및 정상인 22명을 대상으로 한 후각 브러시 생검을 통해 이 같은 사실을 밝혀냈다. 접근이 어려운 뇌 신경 조직의 특성 때문에 초기 병리 현상 규명에 한계가 있었으나, 이번 연구는 비교적 쉽게 채취할 수 있는 후각 상피 세포를 활용했다는 점에서 주목받고 있다.

연구팀은 정상 대조군 6명, 인지 기능은 정상이나 뇌척수액(CSF) 바이오마커에 이상이 있는 전임상(Pre-clinical) 알츠하이머병 환자 9명, 임상 알츠하이머병 환자 7명 등 총 22명을 대상으로 연구를 진행했다. 내시경을 이용해 비강 상부의 후각 상피에서 브러시 생검으로 세포를 채취한 뒤 단일 세포 RNA 시퀀싱(세포 개별의 유전자 발현을 분석하는 기술) 분석을 수행했다. 이를 통해 22만 개 이상의 후각 감각 신경세포와 주변 면역 세포들의 상태를 뇌척수액 데이터와 비교 분석했다.

분석 결과, 알츠하이머병 발병 전 단계 환자의 후각 상피 내 기억 CD8 T세포(바이러스 등 감염 세포를 파괴하는 면역 세포)에서 정상군(4.1%)보다 유의미하게 높은 13.4% 비율로 항원 특이적 활성화(ASA)가 관찰됐다. 골수구계 세포에서도 알츠하이머병 진행에 따라 염증성 미세아교세포(중추신경계의 면역 담당 세포) 기능 프로그램이 활성화되는 것으로 나타났다. 또한 후각 감각 신경세포(OSN) 내부의 염증 및 대사 관련 유전자 발현 변화로 인해 면역 세포와의 비정상적인 상호작용이 알츠하이머병 전 단계부터 촉진되는 양상을 보였다.접근 쉬운 후각 세포로 초기 병리 기전 확인

그동안 알츠하이머병의 초기 병리학적 사건을 정의하는 것은 두개골 내부에 위치한 신경 조직을 직접 채취하기 어렵기 때문에 큰 한계가 존재했다. 이번 연구는 알츠하이머병 환자에서 흔하게 나타나는 후각 상실의 기전을 세포 수준에서 객관적으로 설명해 준다. 더불어 뇌 조직을 직접 검사하지 않고도 조직 수준에서 질병과 관련된 신경 면역 프로그램의 진행 상황을 판별할 수 있기 때문에 초기 진단 기술 발전에 기여할 수 있다

연구의 교신저자인 듀크대학교 의과대학 브래들리 골드스타인(Bradley J. Goldstein) 교수는 "이번 연구 결과는 가장 초기이자 치료 가능한 단계에서 알츠하이머병의 병리를 연구하기 위한 실용적인 전략으로 후각 상피 샘플링을 활용할 수 있음을 보여준다"라고 의미를 설명했다. 골드스타인 교수는 질병 초기부터 뚜렷하게 관찰되는 면역 및 신경 세포의 변화 때문에 "이러한 발견은 치료적 또는 진단적 탐구를 위한 다루기 쉬운 표적을 산출한다"라고 덧붙였다.

한편, 이번 연구 결과(Olfactory cleft biopsy analysis of Alzheimer's disease pathobiology across disease stages, 질병 단계에 따른 알츠하이머병 병리의 후각열 생검 분석)는 2026년 3월 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 게재됐다. 

정보금 기자 hidoceditor@mcircle.biz