국내 연구진이 뇌졸중 후 발생하는 연하장애의 중증도와 회복을 예측할 수 있는 바이오마커를 발견했다.

연하장애(삼킴장애)는 영양결핍, 탈수뿐 아니라 흡인성 폐렴의 주요 원인이며, 뇌졸중의 전반적 회복에 영향을 미쳐 사망률을 증가시킬 수 있다. 뇌졸중 환자의 약 50%에서 연하곤란이 발생하는 것으로 알려져 있다.

기존 연구는 뇌졸중 후 연하장애를 유발하는 뇌 손상 ‘부위’를 밝히는 데 초점이 맞춰져 있어 뇌 손상 ‘정도’를 정량적으로 평가하는 데 한계가 있었다.

가톨릭대학교 여의도성모병원 재활의학과 김영국 교수 연구팀(부천성모병원 재활의학과 임선 교수)은 ‘피질연수로(corticobulbar tract, 삼킴과 관련된 뇌신경섬유로)의 3차원 재건 및 정량적 분석’ 논문(2020년)을 통해 뇌졸중이 발생한 ‘환측’ 그리고 손상되지 않은 ‘건측’ 대뇌반구의 피질연수로 모두가 연하장애의 중증도와 관련이 있다는 사실을 규명한 바 있다.

이를 근거로 연구팀은 발병 2주 이내 뇌졸중 환자를 대상으로 피질연수로와 연하장애 중증도 및 회복 가능성의 연관성을 밝히기 위한 전향적 연구를 진행했다.

연구팀은 2017년 3월부터 2018년 2월까지 부천성모병원을 내원한 뇌졸중 환자를 대상으로, 발병 2주 이내 뇌신경섬유로 영상(diffusion tensor imaging)을 취득, 삼킴검사(비디오투시, 내시경)를 통해 삼킴 기능을 정량적으로 평가했다. 검사 결과에 따라 뇌졸중 후 연하장애 발생군(27명), 뇌졸중 후 연하장애 미발생군(24명)으로 나뉘었으며, 정상인 대조군(18명)을 포함해 세 군에서 피질연수로를 3차원 재건하고 비교 분석했다.

먼저 연하장애 발생군은 미발생군보다 환측 피질연수로 손상 정도가 약 2배 더 컸다. 이는 연하장애의 중증도와 관련이 있었다.

또한, 연하장애 발생군에서 건측 피질연수로의 미세구조 완결성 여부가 발병 3개월 후 삼킴기능 회복을 63.1%까지 예측할 수 있는 바이오마커임을 발견했다.

연구팀은 양측 대뇌반구의 피질연수로가 연하장애 회복의 중요 인자이며, 건측 대뇌반구를 연하장애 회복을 위한 신경조절치료의 표적으로 설정할 수 있는 임상적 근거를 제시했다.

김 교수는 “피질연수로는 일반 자기공명영상에서는 확인이 어렵지만, 3차원 재건을 통해 시각화하고 손상 정도를 정량적으로 측정하는 방법을 제시했다는 데 임상적 의의가 있다”며 “향후 다양한 연하장애 치료기법의 효과를 판정하는 데도 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

임 교수는 “발병 2주 이내 뇌졸중 환자에서 뇌신경섬유로 영상 분석을 통해 연하장애의 중증도와 회복을 조기에 예측할 수 있는 바이오마커를 발굴할 수 있었다”며 “향후 연하곤란 중증도를 보다 정밀하게 판단하고 임상에서 환자별 맞춤형 치료를 설계하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 전했다.

한편, 본 연구는 신경과학 분야 저명 국제 학술지 뉴로이미지:임상(Neuroimage:Clinical, IF 4.881) 2022년 6월 온라인판에 게재됐다.