어떤 타우 바이오마커가 알츠하이머병 관련 정보를 가장 많이 담고 있는가?

Aggregates of hyperphosphorylated and C-terminally truncated microtubule-associated tau protein are a feature in 80% of dementia disorders. An overview of novel and established tau biomarkers and their role in the detection, diagnosis, and prognosis of tau-associated neurodegenerative disorders in research and clinical trial settings was presented at AAIC 2019.

과인산화 및 C-말단 절단 미세소관 관련 타우 단백질 응집체는 치매 질환의 80%에서 나타나는 특징입니다. 새롭게 정립된 몇 가지 타우 바이오마커, 그리고 연구 및 임상시험 환경에서 타우 관련 신경퇴행성 장애의 발견, 진단, 예후에 이 바이오마커들을 활용하는 방법이 2019년 알츠하이머협회 국제 콘퍼런스(AAIC19)에서 소개됐습니다.

Increased entorhinal cortex tau is associated with worse memory

내후각 피질 타우의 증가는 기억력 저하와 관련이 있습니다

In cognitively normal and Alzheimer's disease (AD) individuals, the production rate of tau positively correlates with the amount of amyloid-beta (Aβ) plaques, indicating a biological link between Aβ plaques and tau physiology.1

인지 기능이 정상인 사람과 알츠하이머병 환자를 관찰해보면 타우의 생성속도는 아밀로이드-베타(Aβ) 플라크의 양과 상관관계가 있으며, 이는 Aβ 플라크와 타우 생리 간에 생물학적 관련성이 있음을 시사합니다.1

The following Aβ and tau biomarkers are therefore used by the National Institute on Aging and Alzheimer’s Association research framework to define Alzheimer’s continuum:

그래서 미국국립노화연구소와 알츠하이머협회의 알츠하이머병 연속체 정립 연구 프레임워크에서는 다음과 같은 Aβ 및 타우 바이오마커를 활용합니다.

  • elevated cerebrospinal fluid (CSF) phosphorylated tau (P-tau)
  • cortical tau positron emission tomography (PET) ligand binding
  • cortical Aβ PET ligand binding
  • low CSF Aβ42 or CSF Aβ42/Aβ42 ratio2
  • 뇌척수액(CSF) 인산화 타우(P-tau) 증가
  • 피질 타우 양전자 방출 단층 촬영(PET) 리간드(ligand) 결합
  • 피질 Aβ PET 리간드 결합
  • 낮은 CSF Aβ42 또는 CSF Aβ42/Aβ42 2

 

How informative is tau PET?

타우 PET는 얼마나 많은 정보를 제공하는가?

FTP ([18F]flortaucipir) PET tau correlates strongly with tau neuropathology3

FTP([18F]플로타우시피르) PET 타우는 타우 신경병리와 밀접한 관련이 있습니다3

Tau PET imaging in vivo reveals regional patterns and changes of tau pathology in the living human brain and how these are related to Aβ burden, cognitive decline, and neural activation.

생체 내 타우 PET 이미징은 살아 있는 사람의 국부적 타우 병리 패턴 및 변화, 그리고 이러한 요인들과 Aβ 부하, 인지 저하, 신경 활성화와의 관계를 보여줍니다.

Based on the results of published research, the presenter concluded that:

발표된 연구 결과들을 바탕으로 발표자는 다음과 같은 결론을 내렸습니다.

  • increased entorhinal cortex tau is associated with worse memory regardless of the presence of Aβ
  • very high entorhinal cortex tau levels are uncommon in Aβ-negative individuals
  • Aβ facilitates the increase of medial temporal lobe tau and tau spread and might potentiate tau-induced memory decline
  • rapid prospective memory decline is usually only seen in subjects with both Aβ and tau pathology
  • Aβ의 존재 여부와는 관계 없이 내후각 피질 타우의 증가는 기억력 저하와 관련이 있습니다.
  • Aβ 음성인 경우 내후각 피질 타우 수치가 상당히 높게 나타나는 것은 드문 일입니다.
  • Aβ는 내측두엽 타우와 타우 분포의 증가를 촉진하며, 타우로 인한 기억력 저하를 강화시킬 수 있습니다.
  • 전향적(prospective) 기억력의 급격한 저하는 Aβ와 타우 병리가 모두 존재하는 사람에게서만 주로 관찰됩니다.

The audience was advised that although tau PET is a useful tool and enables the quantification of tau, off-target binding and other sources of noise can mean that quantification is challenging when the signal is low.4

타우 PET는 유용한 도구이며 타우의 정량화를 가능케 하지만, 새로운 off-target 결합 및 다른 노이즈 소스가 있다는 사실은 신호가 약할 때는 정량화가 쉽지 않다는 의미가 될 수 있다고 콘퍼런스 발표자는 설명했습니다.4

In addition, although tau PET data suggest that tau pathology in aging, even without Aβ, relates to memory decline and neural alterations, it remains unclear whether this represents early Alzheimer's disease (AD) and which factors drive the spread of tau pathology in the progression from aging towards AD.5

또한, 타우 PET 데이터는 Aβ가 없는 상태도 포함하여 노화 과정에서의 타우 병리가 기억력 저하 및 신경 변성과 관련이 있음을 보여주지만, 이것이 알츠하이머병 초기임을 의미하는지, 그리고 노화에서 알츠하이머병으로의 진행 시 타우 병리 확산을 촉진하는 요인이 무엇인지에 관해서는 명확히 밝혀내지 못합니다.5 

How informative is CSF tau?

CSF 타우는 얼마나 많은 정보를 제공하는가?

CSF tau biomarkers correlate weakly with tau neuropathology6

CSF 타우 바이오마커는 타우 신경 병리와 약한 관련성이 있습니다6

Total tau (T-tau) and phosphorylated tau (P-tau) are established CSF biomarkers for AD, the presenter explained:7

콘퍼런스 발표자는 총 타우(T-tau)와 인산화 타우(P-tau)는 정립된 알츠하이머병 CSF 바이오마커라고 말했습니다.7

  • Increased CSF T-tau probably reflects neurodegeneration
  • Increased CSF P-tau probably reflects brain tau pathology and is only found in AD
  • CSF 총 타우의 증가는 신경퇴행을 의미합니다.
  • CSF 인산화 타우의 증가는 뇌내 타우 병리를 의미할 가능성이 높으며, 알츠하이머병 환자에게서만 발견됩니다.

The N-terminal and C-terminal of the tau protein provide different information, she added. CSF tau assays targeting specific fragments may therefore be useful for differential diagnosis and characterization of tauopathies.

발표자 설명에 따르면 타우 단백질의 N-말단 및 C-말단은 각각 다른 정보를 제공합니다. 따라서 특정 단편을 표적으로 하는 CSF 타우 분석은 감별 진단 및 타우 병증 특성 정의에 유용하게 활용될 수 있습니다.

Does Aβ induce changes in tau metabolism?

Aβ는 타우 대사의 변화를 유발하는가?

CSF tau measures are changed early in AD, possibly reflecting altered tau secretion and phosphorylation in response to Aβ pathology, the final presenter of the session explained. In contrast, 18F-FTP PET tau changes in parallel with cognitive decline and atrophy and is likely a more accurate measure of tau aggregation.

이 세션의 마지막 발표자는 CSF 타우 수치가 알츠하이머병 초기에 변화하는데, 이는 Aβ 병리에 대한 반응으로서 타우 분비 및 인산화 변화를 의미할 수 있다고 설명했습니다. 반면, 18F-FTP PET 타우는 인지 저하 및 감퇴와 함께 변화하며 이는 보다 정확한 타우 응집물 수치를 나타냅니다.

He suggested that Aβ pathology therefore induces changes in tau metabolism leading to the subsequent formation of AD-like tau aggregates.8

따라서 Aβ 병리는 타우 대사의 변화를 유발하여 알츠하이머병 유사 타우 응집물의 형성을 초래한다고 발표자는 제안했습니다.8

Our correspondent’s highlights from the symposium are meant as a fair representation of the scientific content presented. The views and opinions expressed on this page do not necessarily reflect those of Lundbeck.

본 기사는 토론회에서 발표된 과학 지식 내용을 공정하게 전달하였습니다. 본 기사에서 제시된 의견은 룬드벡의 의견과 다를 수 있습니다.

참고문헌
  1. Sato C, et al. Neuron. 2018;97:1284–98.
  2. Jack C, et al. Alzheimers Dement 2018;14:535–62.
  3. Irwin D, et al. Ann Neurol 2017;82:247–58.
  4. Baker S. Abstract 31379. Presented at AAIC 2019 Los Angeles 17 July 2019.
  5. Maas A, et al. Abstract 31392. Presented at AAIC 2019 Los Angeles 17 July 2019.
  6. Smith R, et al. JAMA Neurol 2019;76:310–17.
  7. Blennow K, Zetterberg H. J Intern Med 2018;284:643–63.
  8. Mattsson N, et al. Abstract 31374. Presented at AAIC 2019 Los Angeles 17 July 2019.
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