질병관리본부 국립보건연구원 뇌질환과
심성미, 고영호*
삼성서울병원 신경과
서상원
*교신저자 : kohyh122@korea.kr, 043-719-8630

Collection of brain tissue and standardization of a neuropathology-based diagnosis for dementia

Shim Sung-Mi, Koh Young Ho
Division of Brain Diseases, Center for Biomedical Sciences, KNIH , KCDC
Seo Sang Won
Department of Neurology, Samsung Medical Center

South Korea became an aging society in 2000 and is projected to become a super-aged society in 2026. This rapid increase of the elderly population is considered to have an impact on an increase in dementia patients that will undoubtedly increase the socio-economic burden of dementia in health sector. Alzheimer’s disease (AD) is the most common cause of dementia, accounting for approximately 70% of cases. Other common types include vascular dementia, Lewy body dementia and frontotemporal dementia.
Since there is not currently effective treatment of AD, we are in urgency to discover and develop new therapeutic targets to cope with the disease. However, in South Korea, Research and Development (R&D) infrastructures for effective AD prevention and management, together with accurate diagnosis, and drug development are absolutely lacking and fall behind advanced countries. In this regard, we have developed a dementia brain bank project for establishing brain tissue bank and standardizing a neuropathology-based diagnosis of dementia. Its specific purposes contain facilitating brain donation, establishing a center for the collection of brain tissues and setting up a standardized procedure for brain autopsy and neuropathology-based diagnosis for dementia. We expect that this project will be the sound basis for the development of R&D infrastructures for AD in the near future. This report discusses the performances and achievements of this project.


의학기술의 발전과 생활수준의 향상으로 기대수명이 증가하면서 전 세계적으로 노인인구가 급격히 증가하고 있으며 우리나라의 경우, 2000년에 전체 인구 중 노인 인구비율이 7.2%로 이미 고령화 사회에 진입하였고 2026년에는 노인 인구비율이 20%를 넘어선 초고령사회로 진입할 것으로 예상되고 있다[1]. 이러한 인구 고령화의 급속한 진행은 치매 노인인구의 증가로 이어지고 있다. 현재 우리나라 치매 환자수는 72만 5천명으로 추산되며[2], 치매 유병률은 2012년에 9.2%에서 2020년에 10.4%, 2040년에는 11.9%로 증가될 것으로 예측되고 있다[3]. 치매인구가 늘어남에 따라 국가치매관리비용도 2013년에 11조 7천억 원에서 2050년에 약 43조원에 이르러 치매로 인한 사회경제적 부담이 더욱 가중될 것으로 전망되고 있다[4].
치매에 대한 국가적 부담이 커짐에도 불구하고 국가 치매 R&D의 투자는 다른 질환에 비해 부족한 실정이다. 2014년 치매분야의 국가연구개발 투자액은 408억 원으로 국가 전체 연구개발사업의 0.2%에 해당되는 수준으로 나타났다[5]. 또한 국가 치매 R&D 인프라의 규모도 부족하여 치매연구사업 투자액에 대한 효율성이 떨어져 산업 및 경제적 파급효과가 미흡한 실정이다.
치매연구 인프라 중 치매 연구개발의 효율성을 높이기 위해 우선적으로 확충되어야 할 것은 치매 뇌조직 확보, 보관 및 운영이 가능한 치매 뇌조직은행을 구축·운영하는 것이다. 치매를 비롯한 신경퇴행성 뇌질환의 경우, 사후 부검을 통한 신경병리학적 검사만이 유일한 확진방법이다. 치매의 원인을 정확히 규명하고 새로운 치료법을 개발하는데 있어 부검을 통하여 치매가 확진된 뇌조직을 가지고 연구하는 것은 획기적으로 도움이 될 것이다.
치매 뇌조직의 확보는 치매 진단의 정확성을 향상시키는데도 크게 기여할 것이다. 우리나라에서는 뇌부검에 대한 인식이 아직 보편화되어 있지 않아 신경병리 검사를 통한 확정 진단 사례가 손으로 꼽을 정도로 적기 때문에 치매의 진단은 거의 모두 임상진단에 의존하고 있다. 그러나 치매환자의 임상진단 결과가 병리학적 확정 진단과 다른 경우가 많이 있다. 2013년에 발표된 Shim 등[6]의 연구결과에 따르면, 생전 알츠하이머 치매로 진단된 환자 533명을 부검하여 진단한 결과, 이들 중 119명이 알츠하이머 치매 진단판정기준을 충족하지 못하는 것으로 보고하였다(Figure 1). 이는 알츠하이머치매의 임상진단의 부정확성이 22.3%에 달함을 나타낸다. 따라서 뇌부검 및 뇌조직 확보를 통해 임상현장에서 치매진단의 정확성을 향상시키기 위한 신경병리 기반의 치매진단 표준화 연구가 시급하다.
이에 질병관리본부 국립보건연구원 뇌질환과에서는 국가 치매 R&D 인프라 구축의 일환으로 2016년부터 뇌조직은행 구축 및 신경병리기반 치매진단 표준화 연구용역을 발주하여 뇌기증 활성화 및 뇌조직 구득체계 확립, 뇌조직 구득 및 임상자원 수집, 신경병리기반 치매진단 표준프로토콜 수립을 목표로 사업을 진행하고 있다. 따라서 이 글에서 본 사업의 추진내용과 그간의 성과를 소개하고자 한다.
본 사업에서는 우리나라의 문화적 거부감으로 인하여 생전 질환상태에 대하여 뇌부검을 통한 확정 진단을 받거나 사후 뇌조직을 기증하는 분위기가 조성되지 않음에 따라, 이를 개선하기 위하여 뇌기증에 대한 인식을 제고하고 그 필요성을 홍보하기 위한 전략과 프로그램을 개발하고자 하였다. 먼저, 뇌기증 홍보 팜플렛과 포스터(Figure 2)를 제작하여 병원 외래 및 진료실 내에 비치하여 환자들로 하여금 뇌기증에 대해 관심을 갖도록 하였으며, 웹사이트(www.kbrainbank.org)를 운영하여(Figure 2) 뇌기증 희망자들이 직접 온라인상에서 뇌기증 신청을 할 수 있는 시스템을 구축하였다. 또한 치매환자를 대상으로 뇌기증 안내서를 배포하여 희망자를 모집하였고 아울러 뇌기증에 대한 거부감이 적을 수 있는 시신기증 동의자를 대상으로도 뇌기증을 안내하여 모집을 확대하였다.
이 같은 뇌기증 홍보활동을 통하여 지난 1년간 70명의 뇌기증 동의자를 모집하였고 모집된 환자들은 신경심리검사, 뇌영상 촬영(MRI, amyloid PET), 혈액검사를 진행하여 임상정보를 확보하고 코디네이터의 정기적인 연락을 통하여 환자의 건강상태를 추적 관찰하고 있다.
본 사업에 등록된 뇌기증 동의자 중 6명이 사망하여 뇌부검을 실시하였고 이에 6례의 치매환자 뇌조직을 구득하였다(Figure 4). 이렇게 구득된 뇌조직의 일부는 뇌기증자의 신경병리학적 확진을 위하여 조직병리검사를 실시하였고 나머지 뇌조직들은 포르말린 고정과 초저온 냉동형태로 보관되고 있다. 뇌부검을 통한 치매환자의 사후 신경병리검사 결과는 생전의 영상 및 신경심리검사 등에 의한 임상진단 결과와 비교·분석하고 임상진단과 병리진단간의 상관관계를 확인하여 치매진단의 정확성을 높이기 위한 연구를 진행하고 있다.
이와 더불어 본 사업에서는 뇌기증 동의자 모집 체계, 뇌부검 및 병리 진단과정 등을 포함한 뇌조직은행 운영에 필요한 절차들에 대한 매뉴얼과 규정을 마련하였다. 또한 뇌부검 및 신경병리적 진단과정 표준프로토콜을 제작하여 뇌부검 절차, 뇌조직 처리, 조직표본 제작 및 병리적 진단과정의 표준화된 절차들을 제안하였고 이것은 올 하반기에 Younsei Medical Journal(YMJ)에 논문으로 게재될 예정이다.
본 사업에서는 뇌기증자의 사후 뇌조직과 이들의 생전 임상 및 영상정보와 인체자원을 모두 갖춘 치매 뇌조직을 지속적으로 확보할 계획이며, 이러한 고도화된 치매 뇌조직의 확보는 향후 치매 진단의 정확성 개선은 물론 치매 조기진단 및 치료제 개발 연구의 활성화에 기여할 것으로 기대된다.


  참고문헌

1. 통계청. 2014. 2014 고령자 통계
2. 중앙치매센터. http://www.nid.or.kr
3. 보건복지부. 2013. 2012년 치매 유병률 조사.
4. 국회예산정책처. 2014. 치매관리사업의 현황과 개선과제.
5. 한국보건산업진흥원. 2015. 치매 분야 국가연구개발 조사분석보고서.
6. Shim YS, Roe CM, Buckles VD, Morris JC. 2013. Clinicopathologic Study of Alzheimer’s Disease: Alzheimer mimics. J Alzheimers Dis. 35(4): 799–811.