장내 미생물(마이크로바이옴)의 군집 변화를 추적해 파킨슨병의 발병 위험을 사전에 예측하는데 활용할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 소속 연구진 등이 참여한 국제 공동연구팀은 파킨슨병 환자와 유전적 고위험군, 건강한 대조군을 대상으로 장내 미생물 구성을 비교해 이 같은 결과를 확인했다. 이번 연구는 파킨슨병 특유의 떨림, 자세 불안정, 근육 강직 등의 운동 증상이 나타나기 전부터 장내 미생물 군집의 변화를 파킨슨병 발생의 조기 지표로 활용할 수 있음을 보여주어, 질병 진행을 늦추거나 예방하는 데 도움이 될 수 있는 연구로 주목받고 있다. 

연구팀은 파킨슨병 환자 271명, 파킨슨병을 유발하는 흔한 유전적 위험 요인인 GBA1 변이를 가졌으나 아직 무증상인 유전적 고위험군(GBA-NMC) 43명, 건강한 대조군 150명 등 총 464명의 대변 메타게놈(장내 미생물 유전체) 데이터를 분석했다. 식단이나 생활 습관 등 환경적 요인이 장내 미생물에 미치는 영향을 최소화하기 위해, 건강한 대조군의 절반 이상은 파킨슨병 환자의 배우자로 구성했다. 

분석 결과, 파킨슨병 환자의 장내 미생물 중 25% 이상이 건강한 대조군과 비교해 유의미한 변화를 보였고, 총 176종의 미생물에서 뚜렷한 양적 차이가 확인됐다. 특히 유전적 위험은 있지만 증상이 없는 무증상군(GBA-NMC)의 장내 미생물 중 약 25%에 해당하는 종들은 건강한 대조군과 파킨슨병 환자의 '중간 단계'에 해당하는 구성을 나타냈다. 이러한 미생물 군집의 변화 양상은 파킨슨병 환자들의 실제 질병 진행 정도와 밀접한 관련이 있었다. 또한 무증상자와 건강한 사람에서도 수면 장애, 자율신경계 이상, 변비 등 발병 전조증상이 심할수록 이와 같은 장내 미생물 변화가 더 뚜렷하게 나타나는 상관관계가 관찰됐다. 

한편 이러한 미생물 변화 양상은 유전자 변이가 없는 건강한 대조군 중 약 20%에서도 나타났다. 이는 특별한 유전적 배경이 없더라도 장내 미생물의 변화 상태를 파악하면 일반 인구 내에서 파킨슨병으로 진행될 위험이 높은 사람을 사전에 가려낼 수 있음을 시사한다. 실제로 연구팀은 파킨슨병 환자에서 두드러지게 증감하는 16종의 미생물을 기반으로 '파킨슨병 미생물 점수(PDMS-16)'를 고안해, 건강한 집단 내에서도 파킨슨병 환자의 임상적 특징이 가장 비슷한 고위험 그룹을 가려낼 수 있는 가능성을 보여줬다. 

연구의 제1저자인 엘리사 메노치(Elisa Menozzi) 연구원은 "이번 연구를 통해 유전적으로 소인이 있는 사람뿐만 아니라 유전적 위험이 없는 건강한 사람들도 파킨슨병의 전형적인 특징과 같은 장내 미생물 변화를 보일 수 있다는 것을 발견했다"고 설명했다. 이어 "이러한 미생물 변화가 환자의 질병 진행 및 고위험군의 전조증상 발생과 관련이 있는 만큼, 제안된 미생물 분석법을 활용해 건강한 일반인을 선별 검사하면 신경퇴행 위험이 더 높은 사람을 가려내는 데 도움이 될 것"이라고 덧붙였다.

한편, 이번 연구 결과(건강한 사람 및 유전적 고위험군에서 나타나는 파킨슨병의 마이크로바이옴 징후, Microbiome signature of Parkinson's disease in healthy and genetically at-risk individuals:)는 지난 4월 20일 국제 학술지 '네이처 메디신(Nature Medicine)' 온라인판에 게재됐다.