Early maternal plasma protein signatures identify preeclampsia risk in twin pregnancies
이 연구는 annexin A2, annexin A3, chitotriosidase-1, 그리고 ferritin light chain을 포함하여, 결합 모델이 0.97의 AUC를 달성함으로써 쌍둥이 임신에서의 자간전증 위험을 예측하는 데 있어 기존의 표지들을 유의미하게 능가하는 새로운 모체 혈장 단백질 바이오마커 패널을 식별하였다.
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임신중독증(자간전증)은 임신 중 발생하는 심각한 합병증으로, 여성의 혈압이 위험할 정도로 높게 상승하며 종종 신장과 간의 손상을 동반합니다. 이는 산모와 태아 모두에게 질병 및 사망을 일으키는 주요 원인입니다. 이 상태는 특히 쌍둥이를 임신한 여성에게 매우 위험하며, 단태아 임신 여성보다 위험도가 2~3배 더 높습니다. 현재 의사들은 단태아 임신을 위해 개발된 도구와 혈액 검사에 의존하여 이 위험을 선별하고 있습니다. 그러나 이러한 도구들은 쌍둥이 임신에서 위험을 충분히 조기에 발견하지 못하는 경우가 많아, 많은 여성이 질병이 본격적으로 진행되는 것을 막기 위한 조기 경고를 받지 못하게 됩니다. 핵심적인 과제는 쌍둥이 임신이 생물학적으로 구별된다는 점입니다. 쌍둥이 임신은 더 큰 태반과 산모의 심장 및 혈관에 훨씬 더 무거운 작업량을 수반하므로, 경고 징후가 단태아 임신과는 다르게 나타날 수 있기 때문입니다.
베이징 대학교 제3병원 연구팀은 쌍둥이를 임신한 여성의 혈액 속에 떠다니는 단백질을 직접 조사함으로써 이 놓쳐진 경고 징후들을 찾아내고자 했습니다. 연구진은 세 가지 단계(임신 1, 2, 3분기)에 걸쳐 쌍둥이를 임신한 84명의 여성으로부터 혈액 샘여를 수집했습니다. 이들 중 절반은 결국 임신중독증이 발생했고, 나머지 절반은 건강한 상태를 유지했습니다. 수천 개의 단백질을 동시에 무게를 재고 식별하는 분자 저울과 같은 역할을 하는 고감도 기술인 질량 분석법(mass spectrometry)을 사용하여, 과학자들은 단백질 지형이 시간이 지남에 따라 어떻게 변하는지 지도화했습니다. 그들은 혈압이 실제로 상승하기 훨씬 전부터, 나중에 병이 생길 여성들의 혈액에 나타나는 특정 단백질 패턴을 찾고 있었습니다.
연구진은 단태아 임신에 사용되는 표준 혈액 표지자들이 쌍둥이에게는 작동하지 않는다는 것을 발견했습니다. sFlt-1이나 PAPP-A와 같은 일반적인 지표들은 건강한 쌍둥이 임신과 임신중독증이 발생한 임신 사이에서 유의미한 차이를 보이지 않았습니다. 대신, 연구팀은 다른 이야기를 들려주는 완전히 다른 단백질 집단을 발견했습니다. 임신 1분기에, 나중에 임신중독증이 발생할 여성들은 이미 뚜렷한 징후를 보였습니다. 즉, 이들의 혈액에는 세 가지 특정 단백질인 annexin A3, chitotriosinase-1, ferritin light chain의 수치가 더 높았고, 네 번째 단백질인 annexin A2는 정상보다 낮았습니다. 이러한 변화는 질병이 임상적으로 뚜렷해지기 몇 달 전에 일어났습니다.
이 발견을 확인하기 위해 연구진은 단백질 수치를 측정하는 표준 실험실 검사인 ELISA라는 다른 방법을 사용하여 혈액 샘플을 다시 테스트했습니다. 결과는 일치했습니다. 연구진은 이 네 가지 단백질이 질병을 얼마나 잘 예측할 수 있는지 보기 위해 컴퓨터 모델을 구축했습니다. 모델이 단백질 수치만을 고려했을 때, 건강한 임신과 위험한 임신을 높은 정확도로 구분해 낼 수 있었습니다. 연구진이 산모의 연령, 임신 전 체중, 혈압과 같은 기본적인 정보들을 모델에 추가했을 때, 모델은 더욱 정밀해졌으며 연구 그룹 내 거의 모든 사례에서 위험을 정확하게 식별해 냈습니다.
연구팀은 표지자를 찾는 데 그치지 않고, 이 단백질들이 실제로 무엇을 하고 있는지 이해하고자 했습니다. 그들은 위험군에서 수치가 낮게 나타난 annexin A2에 집중했습니다. 실험실에서 인간 태반 세포의 이 단백질 양을 줄였을 때 어떤 일이 일어나는지 관찰했습니다. 세포들은 이동하고 침투하는 능력을 상실했는데, 이는 태반이 자궁에 적절히 부착되고 강한 혈액 공급을 구축하는 데 필수적인 단계입니다. 이는 annexin A2가 낮을 때 태반이 제대로 발달하지 못할 수 있으며, 이것이 임신중독증을 정의하는 고혈압 및 기타 문제들의 발판이 된다는 것을 시사합니다. 또한 그들은 쌍둥이 임신중독증과 관련된 특정 생물학적 경로가 철분 및 염증을 처리하는 방식에 있어 단태아 임신과는 다르다는 것을 발견했습니다.
결과는 유망하지만, 연구진은 이것이 초기 발견임을 주의 깊게 언급했습니다. 이 연구는 단일 병원에서 비교적 적은 수의 참가자를 대상으로 수행되었으며, 발견된 내용이 더 크고 다양한 집단에서 아직 검증되지 않았습니다. 저자들은 이 결과가 새로운 쌍둥이 특화 선별 도구를 개발하기 위한 출발점임을 강조하며, 아직 임상에서 바로 사용할 수 있는 단계는 아니라고 밝혔습니다. 이 연구는 쌍둥이 임신이 단순히 단태아 임신의 확장판이 아니라, 그들만의 독특한 생물학적 리듬과 경고 징후를 가지고 있다는 것을 입증합니다. 산모의 혈액 속에서 이러한 특정 신호들에 귀를 기울임으로써, 의사들은 언젠가 쌍둥이 임신의 임신중독증 위험을 훨씬 더 일찍 식별하여 산모와 아기 모두에게 더 나은 케어와 안전한 결과를 제공할 수 있을 것입니다.
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