연세의대가 암환자 조직 병리 사진을 분석해 면역항암제 효과를 예측하는 AI 모델을 개발했다. 연세대학교 의과대학 외과학교실 정재호 교수(위장관외과)는 미국 메이요 클리닉, 밴더빌트대학교 메디컬센터 연구진과 함께 암세포를 분석해 면역항암제에 효과를 보이는 유형인지를 예측하는 AI 모델을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 ‘npj 디지털 메디슨(npj digital medicine, IF 15.2)’ 최신호에 게재됐다. 면역항암제는 체내 면역세포가 암세포를 공격하도록 유도하는 치료제다. 암세포를 직접적으로 공격하는 항암제와는 서로 다르다. 그렇기에 환자의 암세포 안에서 보이는 유전적 특성이 적합하지 않으면 면역항암제의 효과가 없다. 면역항암제의 치료 효과를 보이는 위암, 대장암 환자는 ‘MSI-H(고빈도 마이크로새틀라이트 불안정성)’의 특성을 가진다. 유전자 돌연변이의 양이 많은 MSI-H는 면역세포가 암세포를 ‘외부 침입자’로 더욱 쉽게 인식하게 할 수 있어 면역항암제의 치료 효과가 높아진다. 기존에는 MSI-H 보유 여부를 판별하기 위해 세포 조직을 염색한 뒤 현미경으로 관찰하는 면역조직화학염색 방법 등을 사용했지만, 암세포 내에서 MSI-H가 눈
분당제생병원(병원장 나화엽) 이비인후과 배미례 과장의 ‘수면무호흡증과 불면증 동반 환자의 양압기 치료 순응도’에 대한 연구결과가 국제학술지 ‘Clinical and Experimental Otorhinolaryngology’에 발표됐다. 수면무호흡증은 잠자는 동안 호흡이 10초 이상 멈추는 증상이 반복적으로 발생하는 질환이고 수면 중 호흡정지, 낮 시간의 졸음과 집중력 저하가 생길 수 있다. ▲ 배 미례 과장 진료 사진 수면무호흡증과 불면증을 동시에 겪는 환자는 양압기 치료 순응도가 낮을 가능성이 높다고 알려져 있었는데 이번 연구는 불면증 치료 여부가 양압기 치료 순응도에 영향을 미치는지 확인하기 위해 진행됐다. 분당제생병원 이비인후과 배미례 과장은 불면증과 수면무호흡증을 동시에 겪는 환자와 일반 수면무호흡증 환자의 양압기 치료 사용기간을 비교했는데 3개월, 9개월 후 양압기 치료 사용 시간에 유의미한 차이가 나타나지 않은 것으로 나타났고, 불면증 치료도 양압기 치료 순응도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이비인후과 배미례 과장은 “불면증이 있는 환자도 양압기 치료를 꾸준히 유지하면 효과를 볼 수 있고, 양압기 치료의 순응도를 높이기 위해 환자 맞
우울·무감동 등 정신행동증상을 보이는 노인의 치매 위험이 무증상군보다 1.4배 높다는 연구결과가 나왔다. 전북대학교병원(병원장 양종철)은 정신건강의학과 박종일 교수 연구팀(제1저자)이 미국 컬럼비아대학교 노인정신의학 연구진과의 공동연구를 통해 밝혀낸 노인의 치매 위험에 대한 연구 결과를 권위 있는 국제학술지에 게재했다고 30일 밝혔다. 박종일 교수팀은 이번 연구를 통해 인지저하를 가진 노인에서 우울, 불안, 무감동 등의 정신행동증상이 동반될 경우 인지기능이 더욱 빠르게 저하되고 알츠하이머 치매로의 ▲ 박 종일 교수 진행 위험이 높다는 사실을 확인했다. 박 교수팀의 연구 논문 ‘정신행동증상의 실증적 유형 분류 및 경도인지장애와 알츠하이머병 환자군에서의 유형별 진단 전환과 인지 저하와의 연관성’(Empirical Classification of Neuropsychiatric Symptoms and Association of Classes With Diagnostic Progression and Cognitive Decline in Mild Cognitive Impairment and Alzheimer's Disease Populations)’은 정신의학 및 뇌과
우리 몸속 질환을 직접 들여다보는 내시경 검사가 인공지능(AI)의 등장으로 새로운 진화를 맞이하고 있다. 특히 식도와 위에서 발생하는 암을 조기에 발견하는 데 있어 AI는 의사의 눈을 보완하며 진단의 정확도와 신뢰도를 한층 높이고 있다. 최근 가톨릭대학교 서울성모병원 병리과 이성학 교수와 독일 아우크스부르크(Augsburg) 대학병원이 공동으로 수행한 연구 결과가 권위 있는 국제학술지 Gastroenterology에 게재됐다. 본 리뷰 논문은 바렛식도(BE, Barrett's esophagus), 식도 편평세포암(ESCC, Esophageal Squamous Cell Cancer), 조기 위암(EGC, ▲(왼쪽부터) 가톨릭대학교 서울성모병원 병리과 이성학, 독일 아우크스부르크 대학병원 소화기내과 Alanna Ebigbo, Helmut Messmann 교수 Early Gastric Cancer)을 포함한 상부 위장관 질환에서 AI의 활용 가능성과 임상 적용에 대한 최신 연구를 소화기내과 의사와 병리 의사의 관점에서 종합적으로 정리하였다. 논문에서는 진행성 위암의 5년 생존율은 30% 미만이지만 조기 위암의 경우 5년 생존율이 90% 이상인 점을 고려하면, 위암
끈적한 혈전에 세균을 달라붙게 해 혈액 속 세균을 제거하는 기술이 개발됐다. 항생제 내성 세균까지 제거할 수 있어 패혈증과 같은 치명적인 전신 감염 치료법 개발에 도움이 될 전망이다. UNIST 바이오메디컬공학과 강주헌 교수팀은 인공 혈전을 이용한 체외 세균 정화 장치를 개발했다고 밝혔다. 혈액 투석처럼 감염 혈액을 체외로 빼낸 뒤 세균을 인공 혈전에 흡착시켜 제거하고 다시 넣는 기술이 ▲(왼쪽부터) 강주헌 교수, 장봉환 박사(제1저자), 정수현 박사, 다. 권세용 박사, 박성진 박사 개발된 체외 혈액 정화 장치(eCDTF)는 튜브 중앙에 나선형 구조체가 삽입된 형태다. 나선형 구조체 안쪽에는 인공 혈전이 끼워져 있어, 튜브를 따라 흐르는 혈액 속의 세균이 끈적끈적한 인공 혈전에 달라붙어 제거된다. 인공 혈전은 백혈구 등 세포 성분 없이 혈장 단백질로만 구성돼 있어, 장치 표면에 세균이 잘 달라붙도록 돕는다. 이 체외 혈액 정화 장치는 황색포도상구균, 대장균 등 그람양성·음성균은 물론, 항생제 내성균과 사람 분변 유래 세균까지 90% 이상 제거할 수 있었다. 또 메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA)에 감염된 쥐를 대상으로 한 전임상 실험에서도 우수한 효과가
병원 내 감염의 주요 원인 중 하나로 알려진 슈퍼박테리아 ‘메티실린 내성 황색포도상구균(MRSA, 이하 포도상구균)’은 기존 항생제에 대한 높은 내성뿐 아니라 강력한 미생물막인 바이오필름(biofilm)을 형성함으로써 외부 치료제를 효과적으로 차단한다. 이에 KAIST 연구진은 국제 연구진과 함께 미세방울(microbubble)을 이용해 유전자 표적 나노입자를 전달하여 바이오필름을 무너뜨리고 기존 항생제가 무력한 감염증에 대한 혁신적 해결책을 제시하는 플랫폼 개발에 성공했다. KAIST 생명과학과 정현정 교수 연구팀이 미국 일리노이대 공현준 교수팀과의 공동연구를 통해, 포도상구균이 형성한 세균성 바이오필름을 효과적으로 제거하기 위해 유전자 억제제를 세균 내부로 정확하게 전달하는 미세방울 기반 나노-유전자 전달 플랫폼(BTN‑MB)를 개발했다고 29일 밝혔다. ▲(왼쪽부터) 정주연 석박사통합과정, 정현정 교수 연구팀은 먼저, 포도상구균의 주요 유전자 3종<바이오필름 형성(icaA), 세포 분열(ftsZ), 항생제 내성(mecA)>을 동시에 억제하는 짧은 DNA 조각(oligonucleotide)을 설계하고, 이를 탑재해 균내로 효과적으로 전달할 수
고려대학교 안암병원 정신건강의학과 조철현 교수 연구팀 (1저자 정진경 고려대학교 의과대학생, 전윤서 고려대학교 의과대학생, 김형주 고려대학교 산업경영공학과 석박사통합과정생)이 웨어러블 기기와 스마트폰 앱 데이터를 활용해 하지불안증후군 증상군을 예측할 수 있는 머신러닝 기반 진단 모델을 도출하고 성능을 검증했다. 하지불안증후군은 다리에 저항할 수 없는 움직임과 통증을 유발해 수면 장애를 초래하는 신경 감각 질환으로 전 세계 인구의 약 3.9~14.4%가 경험한다. 그러나 생물학적 진단법이 없고, 경련 등 유사 증상과 구분이 어려우며, 증상을 표현하는 방식이 환자마다 달라 진단율이 낮고, 정확한 진단에 어려움이 있었다. 연구팀은 2023년 1월부터 2024년 7월까지 만 19세~70세 참가자 338명을 대상으로 4주간 웨어러블 기기와 스마트폰 앱을 통해 수면, 심박 수, 활동량 등 생체 데이터와 생활 습관 정보를 수집하고 일주기 리듬을 기반으로 분석했다. 이후 3가지 머신러닝 모델에 하지불안증후군의 유무와 증상 정도를 예측할 수 있도록 학습시켰다. 연구결과, 하지불안증후군 증상군 예측에서는 랜덤 포레스트(Random Forest) 모델이 AUC 0.86으로 가장
한국인을 포함한 동아시아인의 유전적·인종적 특성을 반영한 국내 수혈 시스템의 개선이 필요하다는 목소리가 나왔다. 현재 사용 중인 수혈 기준과 혈액형 분류 체계에서 일부는 서양인의 혈액형 분포를 기준으로 설계되어 있어 충분치 못하다는 지적이다. 삼성서울병원 진단검사의학과 조덕 교수, 하버드의대 병리과 윤세효 전공의, 전남대병원 진단검사의학과 임하진 교수 연구팀은 지역별 혈액형 특성을 ▲ 조 덕 교수 분석한 결과를 수혈의학 분야 최고 권위 국제학술지 ‘트랜스퓨전(Transfusion)’ 최근호에 발표했다. 연구에 따르면 한국, 일본, 중국, 대만 등을 포함한 동아시아는 유럽, 중동, 아프리카 지역과 달리 AB형의 비율은 상대적으로 높지만, RhD 음성은 극히 낮았다. 동아시아에서는 AB형의 분포가 5 ~ 12%, RhD 음성 분포는 0.1~ 1%인 반면, 유럽에서는 각각 3 ~ 8%, 11 ~ 19%로 나타나 혈액형 분포에서 지역적, 인종적 차이가 뚜렷하게 두드러졌다. 연구팀은 단순히 혈액형 분포 차이로 해석하는 데 그치지 않고 국가별로 다른 수혈 시스템이 필요하다고 강조했다. 연구팀은 초응급 상황에서 혈액형 검사 없이 즉시 사용할 수 있는 유니버설(univer
아주대병원 신경과 김태준 교수 연구팀(단국대병원 신혜림 교수, 이대서울병원 김지현 교수)이 얼굴 사진과 8가지 수면 관련 설문 항목만으로 폐쇄성 수면무호흡증(Obstructive Sleep Apnea, OSA)의 고위험군을 선별할 수 있는 인공지능(AI) 기반 기계학습 모델을 개발했다. 폐쇄성 수면무호흡증은 수면 중 호흡이 반복적으로 멎는 질환으로, 고혈압, 심장질환, 뇌졸중 등 다양한 심혈관계 합병증을 유발할 수 있어 조기 선별과 진단이 매우 중요하다. 기존에는 병원에서 복잡한 장비를 착용하고 하룻밤 동안 수면다원검사(Polysomnography, PSG)를 받아야 정확한 진단이 가능했다. 연구팀은 표준화된 조건에서 촬영한 얼굴의 옆모습 사진을 CNN 기반 딥러닝 모델(OSA-Net)에 입력해, 얼굴 해부학적 특징을 반영한 ‘얼굴 사진 분석값(Facial Photo Score)’를 산출했다. 여기에 수면 중 코골이, 무호흡 관찰, 목둘레, 고혈압 여부 등을 포함한 8가지 설문 응답을 결합하여, 기계학습 알고리즘에 적용한 예측 모델을 구현했다. 모델 구현에는 아주대 김태준 교수 연구팀의 박준영 전 석사과정생, 김연수 전 연구원, 김민혜 전 전임의가 기여했다.
고려대학교(총장 김동원) 융합에너지공학과 김동휘 교수 연구팀은 세포핵에 가해지는 물리적 자극이 핵막 변형을 유도해 특정한 유전자가 발현되어 세포의 노화가 촉진된다는 새로운 원리를 밝혀냈다. 해당 연구는 나노과학 및 융복합 연구 분야 국제 저명 학술 ‘Advanced Science (IF=15.1)’에 5월 8일 게재됐다. 그간 노화된 세포에서 흔히 관찰되던 비정상적인 핵 형태와 기능 이상에 대해 과학계는 핵막의 구조적 ▲(왼쪽부터) 고려대 김동휘 교수(교신저자), 고려대 박지은 박사과정(공동 제1저자), 고려대 조주현 석사졸업생(공동 제1저자) 변형과 노화 사이에 연관성이 있을 것으로 추정했다. 그러나 이를 실험적으로 입증한 사례는 이번이 처음이다. 연구진은 조로증(Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome, HGPS) 환자에게서 발현되는 프로게린(progerin) 단백질이 세포 핵막에 축적되며 생기는 구조적 변화를 실시간 고해상도 영상 기술과 역학적 모델링을 통해 분석했다. 그 결과, 세포 외부에서 가해지는 물리적 자극의 크기에 따라 핵막의 주름과 장력이 조절되고, 이어 염색질 구조와 유전자 발현 양상에 연쇄적인 변화가 발생함을 밝혀
고려대학교 안암병원 신경외과 장진우 교수 연구팀이 세계 최초로 을 시행해 무도증 환자를 성공적으로 치료했다. 무도증은 얼굴, 팔, 다리 등 신체의 여러 부위에서 갑작스럽고 불규칙한 움직임이 발생하는 중증 이상운동질환이다. 유전성 신경질환이나 고혈당에 의한 당뇨병성 신경병증 등 다양한 원인으로 발생할 수 있다. 일반적으로 악물 치료로 해결이 되지 않는 경우 뇌심부자극기를 이식해 치료를 시도하지만 뇌심부자극수술에도 반응이 없는 난치성 무도증 환자의 경우 다른 치료의 대안이 없었다. ▲ 장 진우 교수 최근, 고집적 초음파 수술이 새로운 대안으로 주목받고 있지만, 아직까지 무도증 환자에서 수술 효과가 입증되지 않았고, 체내 이식된 뇌심부자극기의 금속 전극이 MRI 영상의 정확도를 떨어뜨리고 초음파 에너지 전달을 방해해 전극이 삽입된 상태에서 추가적 초음파 수술을 시도하는 것 자체가 금기시 여겨져 왔다. 장진우 교수팀은 2년 전 담창구(Globus Pallidus)에 미국 대학병원에서 뇌심부자극기를 이식했으나 치료 효과가 없었던 69세 무도증 남성 환자에게 뇌심부자극기의 제거 없이 이차 수술로 고집적 초음파 수술을 시행했다. 연구팀은 수술 목표지점의 초음파 에너지 전
크론병으로 소장이 막혔을 때 내시경 풍선 확장술만으로도 치료 효과를 기대할 수 있다는 보고가 나왔다. 기존에는 협착이 발생한 소장 부위를 잘라내야 해서 환자 부담이 컸던 만큼, 소장 내시경 풍선 확장술이 수술을 대체할 수 있을 것이란 전망도 나온다. 대한장연구학회에 따르면 크론병 환자는 인구 10만명당 2010년 15.1명이었으나 2019년에는 36.9명으로 두 배 가량 늘었다. 크론병 진단 후 5 ~ 10년이 지나면 3분의 2 이상의 환자에서 협착이 발생하고, 협착 부위를 절제하는 수술로 치료하는 게 일반적이다. 삼성서울병원 소화기내과 김영호·홍성노 교수 연구팀은 크론병으로 인한 소장 협착 환자 대상 소장 내시경 풍선확장술(Enteroscopic Balloon Dilation, EBD)의 치료 효과를 전향적으로 장기 추적한 연구를 유럽통합소화기학회 학술지(United European Gastroenterology Journal) 최근호에 발표했다. <사진설명. 크론병환자에서 소장 협착이 발생한 경우 수술 대신 소장 내시경 풍선확장술로도 충분한 치료 효과를 기대할 수 있다는 보고가 나왔다. 사진은 소장 협착 중 거미줄형에 해당하는 경우로 소장 내시경 풍
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