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항암 부작용 해결의 '새로운 희망' 제시

비포세틴, 항암화학요법 유발 말초신경병증 완화의 근본적 메커니즘 규명 비포세틴이 산화 스트레스 줄이고 미토콘드리아 생합성을 촉진해 CIPN을 완화할 수 있음을 입증 순천향대학교 의과대학 생리학교실 차명훈 교수(교신저자) 연구팀

항암 부작용 해결의 '새로운 희망' 제시

암 치료의 성과는 눈부시지만, 그 과정에서 환자를 괴롭히는 부작용 중 하나가 바로 항암화학요법 유발 말초신경병증(CIPN)이다. 이 증상은 손발 저림, 통증, 감각 이상 등을 유발하며 심할 경우 항암치료를 중단하게 만드는데 이러한 난치성 부작용에 대해, 순천향대(총장:송병국) 의과대학 생리학교실의 차명훈 교수 연구진과 연세대학교 생리학교실의 이배환 교수 연구진은 획기적인 연구 결과를 발표했다. '노쇠한 미토콘드리아'를 깨우다! 순천향대학교 의과대학 생리학교실 차명훈 교수(교신저자) 연구팀은 국제 학술지 'Biomedicine & Pharmacotherapy'에 게재된 논문을 통해, 항산화제제로 알려진 비포세틴(Vinpocetine)이 CIPN을 완화하는 새로운 메커니즘을 보고했다. 동물연구를 통해서 CIPN의 주요 원인인 과도한 '산화 스트레스(Oxidative Stress)'를 효과적으로 줄여 신경세포 손상을 방어함을 밝혀냈고 세포 에너지 공장인 미토콘드리아의 기능을 되살리고, 손상된 신경에 '새로운 발전소'를 짓는 것과 같은 미토콘드리아 생합성(Mitochondrial Biogenesis)을 활성화 시킴을 관찰했다. 이 과정은 PGC-1α-NRF1-TFAM 경로를 통해 이루어지는데 이는 통증 신호를 전달하는 척수 신경세포의 과도한 흥 ▲ 차 명훈 교수 분(과민성)을 효과적으로 낮추어 통증 완화에 기여했다. 현재 CIPN은 뚜렷한 기전 기반 치료제가 없어 증상 완화제에 의존하는 실정이다. 하지만 이번 연구는 비포세틴이 단순히 증상을 가리는 것이 아니라, CIPN의 근본적인 원인인 '산화 스트레스 및 미토콘드리아 기능 장애'를 표적으로 삼아 근원적인 치료 효과를 보였다는 점에서 큰 의의가 있다. 또한 이 연구의 장점은 비포세틴이 이미 안전성이 입증되어 임상에서 사용되거나 건강보조제로 유통되는 약물이라는 점이다. 새로운 물질을 개발하는 것과 비교해 독성 시험 등 복잡한 임상 개발 절차를 대폭 단축할 수 있어, 통증으로 고통받는 암 환자들에게 훨씬 더 빠르고 현실적인 치료 옵션을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 차명훈 교수는 "항암 치료 환자들을 괴롭히는 말초신경병증은 치료를 어렵게 만드는 주요 요인인데, 이번 연구를 통해 기존에 건강보조제 정도로만 사용되던 비포세틴이 산화 스트레스를 줄이고 미토콘드리아 생합성을 촉진하는 근본적인 기전을 통해 CIPN을 완화할 수 있음을 입증했습니다. 이는 안전성이 확보된 약물로 빠르게 임상 적용을 시도할 수 있다는 점에서 큰 의미가 있으며, 난치성 통증으로 고통받는 환자들에게 새로운 희망이 되기를 기대합니다."라고 밝혔다. 약학 분야 최상위 저널에 게재되며 주목 비포세틴은 이미 임상에서 사용되고 있는 약물이기 때문에, 안전성 검증 절차를 단축하여 환자들에게 빠르게 적용될 수 있다는 장점도 있다.이번 순천향대학교 연구팀의 획기적인 연구 결과는 약학 분야 최상위 국제 학술지인 《Biomedicine & Pharmacotherapy》 (IF 7.5, PHARMACOLOGY & PHARMACY 분야 상위 5.3% 2024 JCR 기준)에 게재되며 CIPN 치료 전략에 큰 변화를 가져올 선도적인 연구로 학계의 주목을 받고 있다.

염증성 장질환 주사치료, 피하주사로 전환해도 안전

피하주사로 전환해 병원 방문 부담과 일상 생활의 불편 크게 줄일 수 있어 베돌리주맙 정맥주사에서 피하주사 전환시 71.3%%가 24주 이후에도 피하주사 유지 성공 분당서울대병원 소화기내과 윤혁·전유경 교수, 서울아산병원 황성욱 교수 공동 연구팀

염증성 장질환 주사치료, 피하주사로 전환해도 안전

염증성 장질환 환자들이 병원에 방문해 주기적으로 맞아야 했던 주사치료를 가정에서 환자 스스로 투약할 수 있는 피하주사 방식으로 전환해도 안전하고 효과적인 것으로 나타났다. 분당서울대병원 소화기내과 윤혁·전유경 교수, 서울아산병원 황성욱 교수 공동 연구팀은 2023-2024년 분당서울대병원·서울아산병원에서 염증성 장질환으로 치료받은 101명 환자를 대상으로 한 연구를 통해 이같이 밝혔다. ▲(왼쪽부터)분당서울대병원 소화기내과 윤혁·전유경 교수, 서울아산병원 소화기내과 황성욱 교수 염증성 장질환(IBD, Inflammatory Bowel Disease)은 장에 염증이 만성적으로 발생하는 난치성 질환으로, 혈변·설사·복통·체중감소 등이 특징이다. 최근 유명 연예인들이 투병 사실을 공개하며 알려진 크론병과 궤양성 대장염 모두 염증성 장질환에 속한다. 염증성 장질환 치료는 장내 염증반응이 나타나지 않는 ‘관해’ 상태를 최대한 유지하면서 일상생활을 영위하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 일부 환자는 염증을 줄이고 안정적인 상태가 된 이후에도 주기적으로 생물학제제 주사치료를 받게 된다. 문제는 생물학제제 주사치료는 정맥 투여가 필요해 환자들이 1-2개월에 한 번은 병원에 방문해야 한다는 점이다. 짧게는 수년에서 길게는 평생에 걸쳐 병원을 방문하는 부담이 상당하다. 적절한 투약시기를 놓치면 증상이 재발하는 활동기로 넘어갈 위험이 있다. 일부 생물학제제는 가정에서 자가 주사를 할 수 있는 피하주사 제형으로도 개발됐으며, 최근에는 베돌리주맙(Vedolizumab)도 피하주사 제형이 도입됐다. 하지만 국내에서는 아직 베돌리주맙 피하주사에 대한 연구가 미비하고 사용이 제한적이다. 이에 연구팀은 염증성 장질환 환자들이 병원에서 베돌리주맙 정맥주사 치료를 받다가 피하주사 형태로 전환해 24주간 2주마다 투여하는 연구를 진행했다. 연구 결과, 대상자의 71.3%가 24주가 지나도 피하주사 치료를 계속 유지했으며, 약 24%의 환자가 주사 부위에 가려움, 통증 등 증상을 보였지만 관리가 가능한 경미한 수준이었다. 전신 부작용은 2% 수준으로 매우 드물었다. 반면, 피하주사로 전환하는 시점에 스테로이드를 병용하고 있거나, 정맥주사 단계부터 치료 반응이 낮아 4주에 한 번 자주 주사를 맞던 궤양성 대장염 환자들은 피하주사를 중단하는 비율이 높았다. 이번 연구 결과는 염증성 장질환 환자들이 안정 상태에 이른 이후에도 오랜 기간 주기적으로 병원을 방문해 정맥주사 치료를 받아야 하는 부담을 줄이고, 가정에서 편리하게 투여할 수 있는 피하주사 형태로 전환할 수 있는 근거를 확보했다는 점에서 의미가 깊다. 전유경 교수는 “염증성 장질환은 평생 관리가 필요한 난치성·재발성 소화기 질환으로, 생물학제제가 개발되면서 치료 효과는 높아졌지만, 병원 방문 빈도가 높아 환자 부담이 크다”며 “병원에서 집중적인 치료를 통해 상태를 안정시키고 난 뒤에는 피하주사로 전환해 가정에서 스스로 주사함으로써 일상생활의 불편을 크게 줄일 수 있다”고 말했다. 한편, 이번 연구 결과는 소화기학 국제학술지 ‘Gut and Liver’에 게재됐다.

비만 호르몬 GDF15 통한 교감신경 촉진으로 에너지 소비 늘린다

GDF15가 교감신경세포의 성장과 발달 촉진과 말초 교감신경절에도 존재 사실 밝혔다 비만뿐 아니라, 교감신경 손상 등 다양한 대사 질환의 새로운 치료법 개발로 이어질 가능성 제시 가톨릭대학교 의과대학 약리학교실 김지윤 교수 공동연구팀

비만 호르몬 GDF15 통한 교감신경 촉진으로 에너지 소비 늘린다

가톨릭대학교 의과대학 약리학교실 김지윤 교수가 비만 치료의 핵심 단서로 주목받고 있는 GDF15(Growth Differentiation Factor 15) 호르몬이 단순히 에너지 소비를 활성화 시키는데 그치지 않고, 교감신경의 성장과 발달 자체를 촉진해 에너지 소비량을 높인다는 새로운 기전을 규명했다. 김지윤 교수와 순천향대학교 의생명연구원 이명식 석좌교수가 교신저자로 연구를 이끌었고, 김진영 연구교수(제1저자)가 참여한 이번 연구는 생명과학 분야 국제 학술지 [Experimental and Molecular Medicine](IF 12.9, 네이처 자매지) 2025년판에 게재되었으며, ▲(왼쪽부터) 김지윤 교수, 이명식 석좌교수, 김진영 연구교수 논문 제목은 ‘‘GDF15 regulates development and growth of sympathetic neurons to enhance energy expenditure and thermogenesis’이다. 그동안 GDF15는 식욕을 억제하고 교감신경을 자극해 에너지 소비를 늘리는 호르몬으로 알려져 왔다. 쉽게 말해, 몸의 에너지 소비 시스템에서 GDF15는 ‘액셀러레이터(가속 페달)’ 역할을 하는 것으로 이해되었었다. 그러나 이번 연구에서 김지윤 교수팀은 GDF15가 단순히 액셀러레이터를 밟는 데 그치지 않고, ‘엔진 자체를 키우는’ 역할, 즉 교감신경세포의 성장과 발달을 촉진한다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 교감신경은 우리 몸의 에너지 소비를 조절하는 신경망으로, 지방세포에 신호를 보내 열을 발생시키거나(‘열생성’, thermogenesis) 에너지를 소모하게 만드는 역할을 한다. 연구팀은 GDF15가 지방조직 내 교감신경의 밀도를 높여 에너지 소비를 늘린다는 사실을 동물 실험을 통해 증명했다. GDF15가 과도하게 발현된 쥐는 지방조직 내 교감신경이 많아지고 체온 유지 능력이 향상됐다. 반대로, GDF15 유전자가 결핍된 쥐는 교감신경 밀도가 낮고 에너지 소비가 줄어드는 결과를 보였다. 더 나아가 연구팀은 GDF15의 수용체(GFRAL)가 기존에 알려졌던 것처럼 뇌에만 존재하는 것이 아니라, 말초 교감신경절(sympathetic ganglia)에도 존재한다는 사실을 밝혀냈다. 이는 GDF15가 뇌를 거치지 않고도 신경 성장에 직접 관여할 수 있다는 새로운 경로를 제시한 발견이다. 이번 연구는 GDF15의 기능을 ‘신경 활성화’에서 한 단계 확장해, ‘신경 성장 및 발달 조절’이라는 새로운 개념으로 재정의했다는 점에서 학문적 의미가 크다. 이는 GDF15가 단순히 에너지를 쓰게 만드는 신호를 보내는 것이 아니라, 그 신호를 주고받는 신경 구조 자체를 재설계하고 확장함으로써 장기적인 에너지 소비 효율을 높이는 핵심 인자로 작용한다는 것이다. 이러한 발견은 비만뿐만 아니라 당뇨병성 신경병증, 노화로 인한 교감신경 손상 등 다양한 대사 질환의 새로운 치료법 개발로 이어질 가능성을 제시한다. 특히, 말초 교감신경계에도 존재하는 GFRAL 수용체를 새롭게 규명함으로써, 신약 개발 시 ‘뇌 중심 접근’에서 벗어난 새로운 타깃 전략을 제시한 점이 주목되며, 비만의 근본 원인인 에너지 대사 불균형을 신경 수준에서 바로잡는 새로운 접근법을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다. 이명식 교수는 “이번 연구는 비만 치료의 새로운 패러다임을 제시했을 뿐만 아니라, 신경계의 구조적 복구를 통한 대사질환 치료라는 새로운 연구 방향을 열었다”라며, “GDF15가 손상된 교감신경망을 복원할 수 있다면 노화나 당뇨와 같은 질환의 근본적 해결책이 될 수 있다”라고 말했다. 김지윤 교수는 “지금까지는 GDF15가 단순히 에너지 소비 스위치를 ‘켜는’ 역할로만 생각되었지만, 이번 연구를 통해 에너지 시스템의 ‘배선’을 강화하는 설계자로서의 기능을 확인했다”라며 “향후 GDF15 기반의 맞춤형 비만 치료제나 신경 재생 치료제 개발로 이어질 수 있을 것”이라고 강조했다” 한편, 이번 연구는 한국연구재단(NRF) 및 한국보건산업진흥원(KHIDI)의 지원으로 수행됐다. [그림 설명 : GDF15가 교감신경세포의 성장과 발달을 조절하여 에너지 소비와 열 발생을 향상시키는 작용 기전을 설명하는 모식도]

초음파로 뇌 속 미세혈관까지 보는 ‘ULM-Lite’ 기술 개발

기존 장비 그대로 데이터 3분의 1로 줄인 초음파 초해상 영상 기술 구현 화질 저하 없이 고속·장시간·3D 영상화 가능, 비침습 뇌혈류 관찰 길 열려 DGIST(총장 이건우) 로봇및기계전자공학과 유재석 교수‧뇌과학과 현정호 교수 연구팀

초음파로 뇌 속 미세혈관까지 보는 ‘ULM-Lite’ 기술 개발

DGIST(총장 이건우) 로봇및기계전자공학과 유재석 교수‧뇌과학과 현정호 교수 연구팀(주저자: 성효진‧정진환 박사과정생)이 초음파로 혈관을 관찰하는 기술을 한 단계 발전시켰다. 연구팀은 초음파 기반 초해상 영상 기술인 ‘초음파 국소화 현미경(ULM, Ultrasound Localization Microscopy)’ 의 효율성을 크게 높인 ‘ULM-Lite’를 개발해, 적은 데이터로도 미세혈관을 선명하게 볼 수 있는 길을 열었다. 병원에서 흔히 사용하는 초음파는 인체 내부 장기의 형태나 움직임을 관찰하는 데 유용하다. 하지만 머리카락보다 얇은 미세혈관을 구분하기에는 한계가 있었다. 이를 보완하기 위해 개발된 기술이 ‘ULM(초음파 국소화 현미경)’이다. 혈액 속에 있는 초음파 조영제(마이크로버블)를 따라가며, 그 움직임을 일일이 추적해 미세혈관의 구조를 초고해상도로 재구성하는 기술이다. ▲(왼쪽부터) 유재석 교수, 성효진 · 정진환 박사과정생, 현정호 교수 그 점들이 모여 만들어내는 궤적을 분석하면, 기존 초음파로는 전혀 보이지 않던 머리카락 굵기의 수십 분의 1 수준의 혈관 지도를 그릴 수 있다. 문제는 이 기술이 너무 무겁다는 것이다. ULM은 매우 빠른 속도로 수천 장의 초음파 영상을 촬영하고, 그 안에서 수많은 마이크로버블이 움직이는 신호를 하나하나 찾아내야 한다. 이 과정에서 초당 수 기가바이트(GB) 수준의 데이터가 쏟아진다. 마치 영화 한 편을 프레임 하나하나 손으로 그려서 만드는 것과 같다. 결과물은 매우 정교하지만 시간과 자원이 너무 많이 드는 방식이다. 이 때문에 기존의 ULM은 장시간 실험이나, 즉시 결과를 확인해야 하는 실제 의료 현장에는 적용이 어려웠다. 유재석‧현정호 교수팀은 이러한 문제를 해결하기 위해, 초음파 신호 중 핵심 정보만 남기고 불필요한 데이터를 과감히 줄이는 새로운 분석 방식을 고안했다. 연구팀은 신호의 ‘유효 대역폭’을 약 67%로 줄이고, 혈관의 구조를 그리는 데 꼭 필요한 정보만 효율적으로 추출하는 ‘ULM-Lite’ 방식을 고안했다. 그 결과, 데이터 용량은 줄었지만 영상의 선명도는 거의 변함이 없었고, 처리 속도는 훨씬 빨라졌다. 이번 연구의 핵심은 기존 초음파 장비를 그대로 쓰면서도 데이터를 크게 줄였다는 점이다. ‘ULM Lite’는 초음파 신호 중 꼭 필요한 정보만 남겨 데이터량을 약 3분의 1로 줄였지만, 화질은 기존과 거의 같다. 별도 장비 교체 없이 적용할 수 있고, 영상 처리 속도도 약 30% 빨라졌다. 또 수술이나 형광물질 없이 비침습적으로 뇌 전체를 선명하게 볼 수 있어, 뇌 연구와 질환 진단의 효율성을 크게 높였다. 뇌의 자극 치료와 행동 변화 관찰을 위한 도구로 활용 가능성이 높다. 유재석 교수는 “본 기술을 활용하여 개발 중인 비침습 초음파 뇌자극 기술과의 융합을 통해 각종 다양한 뇌질환 진단 치료에 활용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단(NRF) 과학기술정보통신부 및 교육부에서 지원하는 우수신진연구와 글로컬랩, DGIST R&D Program의 지원을 받아 수행되었으며, 의료 초음파 분야의 세계적 학술지 『Ultrasonics』에 게재됐다. [그림 1] ULM Lite 개념도: in vivo 실험 구성, 데이터 취득 시퀀스, 그리고 재구성 파이프라인 (a–c) (그림설명) ULM-Lite (대역 제한+서브나이퀴스트)와 기존 ULM(나이퀴스트 기법) 이미지 비교를 위한 전체 신호 처리 파이프라인 [그림 2] ULM Lite(Sub-Nyquist) vs 기존 ULM(Nyquist) 성능 비교 (그림설명) 마우스 뇌 초해상 혈관 지도에서 ULM Lite가 기존 ULM과 유사한 구조·대비를 재현하며, 선강도 프로파일로 본 혈관 직경도 근사함. FRC 분석 결과 해상도는 Nyquist 11.39 µm, Sub-Nyquist 11.50 µm로 사실상 동등 수준임을 시사하는 결과.







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‘침묵의 암’으로 불리는 폐암' 꼭 알아야 할 핵심 정보
폐암은 국내 암 사망률 1위를 차지하는 치명적인 암이다. 초기에는 자각 증상이 거의 없어 ‘침묵의 암’으로 불린다. 또한 병이 진행된 뒤 나타나는 기침, 가래, 객혈, 호흡곤란 등의 증상은 다른 호흡기 질환과 유사해 단순히 증상만으로 폐암을 구별하기는 쉽지 않다. 때문에 증상이 없더라도 저선량 흉부 CT를 이용한 정기 검진이 폐암 조기 발견과 치료의 핵심이다. 강동경희대학교병원 최천웅 교수와 함께 폐암의 원인, 예방법 등 폐암에 대한 핵심 정보를 자세히 알아본다. 통증세포 없는 장기 ‘폐’, 조기 발견 어려워 폐는 통증을 느끼는 신경이 없어 폐암이 생겨도 통증을 느끼기 어렵다. 기침이나 객혈, 호흡곤란 등의 폐암 증상도 폐의 중심부에 암이 생기거나 병이 상당히 진행된 이후에 나타나는 경우가 많다. 이 때문에 증상을 느끼고 병원을 찾을 때는 이미 3기나 4기 진단을 받는 사례도 적지 않다. 흡연을 오래했거나 가족 중 폐암 환자가 있는 경우등 폐암 ▲최 천웅 교수 진료 사진 발생 위험이 높은 사람이라면 저선량 흉부 CT를 이용한 조기 검진이 필요하다. 저선량 CT로 방사선 노출 적게, 미세한 폐결절까지 조기 발견 저선량 흉부 CT는 폐암을 조기에 발견할 수 있는

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국내 최초 타액 기반 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 선보여
정신건강 디지털 헬스케어 전문기업 마인즈에이아이(대표 석정호)가 국내 최초로 타액 내 호르몬을 활용한 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 ‘마인즈내비(Minds.NAVI)’의 식품의약품안전처(식약처) 허가를 획득했다고 밝혔다. ‘마인즈내비’는 사용자의 자가보고식 심리 설문 평가와 함께, 타액 내 Cortisol(코르티솔) 및 DHEA(디하이드로에피안드로스테론) 농도 분석을 결합하여 우울증 진단을 보조하는 소프트웨어 기반 의료기기다. 이는 생물학적 지표를 활용한 우울증 진단 보조 기기로는 국내 최초이자, 세계적으로도 상용화된 사례가 없는 혁신적인 시도다. 마인즈에이아이는 연세대학교 강남세브란스병원 정신건강의학과 석정호 교수가 설립한 기업으로, 기존의 심리학적 평가 도구를 재구성한 ‘PROVE Battery’를 기반으로 ‘마인즈내비’를 개발했다. 이 소프트웨어는 사용자가 심리 설문을 완료한 후, 정해진 시간에 타액을 채취해 진단 기관으로 보내면 알고리즘이 이를 분석해 우울증 여부를 보조 진단하는 방식으로 작동한다. 특히, 123명의 피험자를 대상으로 진행된 확증 임상시험에서 ‘마인즈내비’는 민감도 97.22%, 특이도 95.24%라는 높은 진단 정확도를 기록하

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