알츠하이머, PET/CT로 조기 진단하다

핵의학과 공은정 교수 

최근 인기리에 방영되고 있는 드라마 나빌레라 속 주인공은 이제 70세라는 나이에 발레를 시작했다. “한 번만 날아보고 싶다”는 그. 젊은 나이에 그토록 선망했던 발레리노의 꿈을 뒤늦게라도 이루기 위해 남다른 열정으로 강습에 임하지만 그를 힘들게 하는 질환이 찾아왔다. 바로 알츠하이머다. 내가 사랑하는 사람들, 내가 사랑하는 발레를 잊게 될까봐 무서운 그는 알츠하이머 조기 진단을 받고 진행 속도를 늦추기 위해 열심히 메모하는 습관을 갖고 있는다.

너무 진행되기 전에 미리 진단받고 적시에 적절한 치료를 받으면서 진행속도를 늦출 수 있다는 알츠하이머. PET-CT라는 진단 장비를 통해 최근에는 조기 진단을 받는 환자 수가 증가하는 추세다.  

알츠하이머란?

알츠하이머병이란, 65세 이상의 노인에서 주로 생기는 퇴행성뇌질환으로 뇌세포가 점차 파괴되면서 뇌조직이 줄어들어 뇌기능이 점차 감소되는 병입니다. 처음에는 기억력 장애를 보이다가, 점차 공간지각력, 판단력을 잃게 되며 나중에는 일상생활의 간단한 작업조차 하기 어렵게 되어 다른 사람의 도움이 필요하게 됩니다. 또한 성격이 변하고 환각이나 망상을 보이기도 합니다. 알츠하이머병은 환자와 가족에게 신체적 정신적 경제적인 어려움을 유발하며, 삶의 질을 저하시킬 뿐만 아니라, 사망의10대 원인 중 하나 입니다. 

우리나라의 인구 고령화가 진행됨에 따라 노인인구의 증가가 치매 환자의 증가로 이어지고 있습니다. 65세 이상에서 추정되는 치매 유병률은 10.3%로 이중 70% 정도가 알츠하이머병 입니다. 알츠하이머병의 원인에 대해서 여러 가지 가설이 있으며, 그 중에서 아밀로이드 가설이 가장 유력합니다. 알츠하이머병 환자의 뇌를 사후 부검한 결과, 뇌조직에서 “베타아밀로이드(B-amyloid)“라는 물질이 응집된 노인반(senile plaque)과 타우단백질이 주성분인 신경섬유덩어리(neurofibrillary tangle)를 확인하였습니다. 그 중에서 특히 베타아밀로이드가 쌓이는 것이 병의 시작으로 생각되는데, 뇌세포막에 있는 정상 단백질이 대사되는 과정에서 베타아밀로이드라는 이상 단백질이 생성되어 분해되지 않고 덩어리를 만들어 뇌 안에 축적됨으로써 뇌신경세포 간의 신호 전달을 방해하거나, 타우 단백(Tau protein) 침착 같은 이차적인병적 과정을 유발해 결국 뇌세포를 파괴시키는 것으로 생각됩니다. 이러한 베타아밀로이드의 축적은 치매 진단 시점보다 최소10년에서 15년 정도 앞서, 증상이 나타나기 전부터 시작되는 것으로 알려져 있습니다.

현재까지는 알츠하이머병의 비가역적인 신경퇴행성 변화의 진행을 돌이키거나 진행을 막을 수 있는 치료는 없지만, 병의 초기에 콜린분해효소억제제 치료는 인지기능을 개선하고 병의 경과를 지연시킬 수 있습니다. 그러나 초기에 치료적 개입을 하지 않고 방치하게 되면, 그 이후에는 치료 효과도 제한되고 그에 수반되는 비용이 증가하게 됩니다. 중증 치매환자의 1인당 의료비용이 경도의 치매 환자보다 8배 가량 더 많다는 연구 결과도 있습니다.  

PET/CT 소견상 어떻게 보일 때 알츠하이머로 진단할 수 있을까?

알츠하이머병의 진단은 인지 저하 증상과 함께 알츠하이머병의 생물학적 표지자(biological markers)를 확인하는 것 입니다. 그러나 초기 단계에서는 전형적인 증상들이 제대로 나타나지 않는 경우가 많아서 초기 알츠하이머병을 고령에 의한 일시적인 건망증이나 우울증 등과 구분하기 위해서 많은 시간과 비용, 노력을 기울여 자세한 병력청취와 신경인지기능 검사를 수행해야 합니다. 반면에 알츠하이머병에서 특징적으로 나타나는 생물학적 표지자들은 임상적 증상이 발생하기 전에도 검출이 가능합니다. 가장 조기에 알츠하이머병의 원인이 되는 베타아밀로이드를 뇌척수액검사를 통해 확인할 수 있으며, 최근 의료영상기술의 발달로 뇌 조직에 베타아밀로이드가 축적되어 있는 것을 바로 보여줄 수 있는 아밀로이드 PET/CT 영상검사를 통해서 알츠하이머병 조기 진단이 가능합니다. 병이 좀 더 진행하면 뇌조직의 손상으로 인해 뇌의 기능이 감소하게 되는데 이를 FDG(fluorodeoxyglucose) PET/CT를 이용하여 확인할 수 있으며, 이 역시 증상의 발현보다 조기에 이상을 발견할 수 있는 영상 검사입니다. 뇌의 기능 감소가 좀 더 진행하면 뇌 MRI에서 해마부위의 크기가 작아진 것을 확인할 수 있습니다. 

PET/CT가 알츠하이머 진단 시 다른 장비에 비해 갖는 장점

[그림 1]과 같이 알츠하이머병의 진행 과정 중, 아밀로이드 PET/CT 검사는 증상이 없거나 경미한 환자에게서도 질환의 원인이 되는 베타아밀로이드가 뇌에 축적되어 있는 것을 비침습적인 영상으로 확인하여 조기에 진단이 가능하게 하여 환자의 남은 삶의 질을 향상시킬 수 있습니다. 아밀로이드 PET/CT는 높은 신뢰도(영상 결과와 부검을 비교하여 민감도 91%, 특이도 90%가 확인)를 보이며 금식 없이, 방사성의약품을 정맥 주사 90분 후 약 20분간 촬영하면 되는 매우 간단하고 편리한 검사입니다. 

[그림 2]는 76세 여자(A, B)와 74세 남자 환자(C, D)의 영상으로 두 환자 모두 뇌 MRI에서는 나이에 적당한 정도의 뇌위축 소견 이외에 종양이나, 경색, 출혈, 수두증 등의 다른 특이 소견은 없었습니다. 베타아밀로이드 PET/CT 영상에서 76세 여자환자는 단면 (A) 및 측면 영상(B)에서 백색질의 정상적인 섭취 이외에 회색질에는 병적인 섭취증가가 보이지 않으므로 환자의 인지장애는 알츠하이머로 인한 것이 아니라고 생각되었습니다. 이에 반하여 74세 남자는 단면(C) 및 측면 영상(D)에서 백색질 뿐만 아니라 회색질에서도 높은 강도의 아밀로이드가 축적된 것이 관찰되며, 임상 증상을 참고하여 알츠하이머병의 초기인지장애를 진단할 수 있었습니다.

아밀로이드 PET/CT 검사는 뇌에 아밀로이드가 침착되는 것을 영상으로 확인하는 검사로 알츠하이머병 뿐만 아니라 루이소체 치매를 진단하는데에도 도움이 됩니다. 환자의 증상이나 발병형태가 전형적인 알츠하이머일 때에 확인을 위해 아밀로이드 PET/CT 검사를 할 필요는 없으며, 임상 증상이 애매하거나 너무 이른 나이에 증상이 발생한 경우 등, 비특이적인 양상을 보일 때 알츠하이머병으로 인한 것인지 다른 질환인지 감별이필요할 때 유용한 검사입니다. 다만, [그림 1]에서 나타나듯이 초기부터 아밀로이드가 양성으로 나타나므로, 질환의 중증도를 평가하는데에 어려움이 있고, 이런 경우 뇌기능을 반영하는 FDG PET/CT가 유용하게 쓰입니다.[그림 3] 

 

알츠하이머병은 조기 진단이 중요하며, 아밀로이드 PET/CT를 통해 간편하고 정확하게 확인할 수 있습니다. 그러나 인지장애는 환자의 증상과 다른 질환에 의한 신경증상의 유발 가능성을 포함하여 구조적인 질환의 배제, 인지기능의 객관적인 검사 등 여러 가지를 함께 고려하여야 하며, 신경과 및 정신건강의학과에서 전문의 상담이 필요합니다.