서울대병원, PET 이용해 조현병 증상 및 뇌 속 반응성 별아교세포 증가 연관성 규명
서울대병원 정신건강의학과 권준수‧김민아 교수팀이 양전자방출단층촬영(PET)을 통해 측정한 뇌 속 반응성 별아교세포의 활성 증가와 조현병 환자에서 환청, 망상 등 양성 증상 심각도와의 연관성을 밝혀낸 연구결과를 13일 발표했다.
과거에 정신분열병으로도 불렸던 ‘조현병’은 망상, 환청, 와해된 언어 및 행동과 같은 증상을 특징으로 하며, 사회적 기능 장애를 동반하는 대표적인 중증 정신질환이다.
‘별아교세포’는 뇌세포의 절반을 차지하는 주요 신경교세포로, 신경세포를 지지하고 노폐물 제거 및 식세포작용 등 다양한 기능을 수행한다. 이 세포들은 뇌의 글루타메이트 조절 및 염증 반응에 관여하여 조현병과 같은 신경정신 질환에서 중요한 역할을 한다. ‘반응성 별아교세포’는 별아교세포가 신경전달물질 조절 이상 또는 뇌 염증 반응 등으로 과활성화된 상태를 나타낸다.
연구팀은 기존의 신경염증 또는 글루타메이트 단독 연구들과는 달리, 반응성 별아교세포를 직접적으로 조명함으로써 조현병의 복잡한 병리를 통합적으로 이해하는 데 주목했다. 지금껏 뇌영상 촬영 기법을 활용해 뇌 속 반응성 별아교세포 활성 증가를 직접 측정한 연구는 없었다.
연구팀은 2021년 10월부터 2023년 1월까지 조현병 환자 33명과 건강한 대조군 35명을 대상으로 방사성 동위원소가 표지된 화합물([18F]THK5351)을 사용해 몸의 생화학적 과정을 이미지화하는 양전자방출단층촬영을 통해 조현병 환자의 뇌 속 반응성 별아교세포 활성도를 측정·비교하는 연구를 진행했다.
그 결과, 조현병 환자들은 건강한 대조군에 비해 전측대상피질과 좌측 해마에서 더 높은 표준 흡수 값 비율(SUVr)을 보였다. 이는 건강한 대조군과 비교하여 조현병 환자에서 반응성 별아교세포의 활성화가 증가했음을 나타낸다. 전측대상피질은 인지 및 감정 조절에 중요한 역할을 하고 해마는 기억 형성에 필수적인 뇌 영역으로, 이들은 조현병의 신경생물학적 매커니즘에 중요한 역할을 한다.
또한, 전측대상피질에서의 표준 흡수 값 비율은 조현병 환자의 PANSS 양성 증상 점수*와 양의 상관관계를 보여, 반응성 별아교세포 활성화가 큰 환자일수록 조현병 증상이 심한 것으로 확인됐다. 이는 반응성 별아교세포의 활성 증가가 환청 및 망상과 같은 조현병 양성 증상의 심각도와 연관되어 있는 것을 의미한다.
*PANSS 양성 증상 점수: 조현병 환자가 경험하는 정신병적 증상의 정도를 평가하는 도구
즉, 전측대상피질과 해마의 반응성 별아교세포 활성 증가가 조현병 병태생리에 중요한 역할을 하며, 특히 전측대상피질의 염증 반응과 글루타메이트 조절 이상이 환청, 망상 등 조현병 증상 발생의 주요 원인이 될 수 있음을 의미한다고 연구팀은 설명했다.
김민아 교수(제1저자)는 “이번 연구를 통해 조현병 환자에서 관찰된 반응성 별아교세포의 활성 증가가 뇌 염증반응과 글루타메이트 조절 이상을 반영하며, 이러한 변화가 조현병 증상의 원인과 관련이 있다는 사실을 규명했다”며 “이러한 발견은 신경교세포 수준에서 조현병의 병태생리 기전을 이해하는 데 기여할 것”이라고 말했다.
권준수 교수(교신저자)는 “이번 연구는 조현병 연구에서 가설로만 제안되었던 신경교세포 기전을 실제로 증명한 중요한 결과”라며 “이는 향후 조현병 치료제 개발에 있어 새로운 표적 뇌세포를 제시하는 데 유용하게 활용될 것”이라고 기대감을 표했다.
이번 연구는 미국의학협회 저널 ‘자마 네트워크 오픈(JAMA Network Open, IF=13.8)’ 최신호에 게재됐다.
김지예 기자
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