한국인 폐암에서 처음으로 ‘EGFR 변이’의 분포를 정량적(수치)으로 측정해 예측 정확도를 유의미하게 높인 연구결과가 발표됐다. 아주대병원 방사선종양학과 허재성·병리과 노진 교수팀(박준형 연구원)은 폐암 환자 868명의 병리 데이터를 딥러닝 기법을 이용해 ‘EGFR(상피세포 성장인자 수용체) 변이’ 예측 모델을 개발했다. EGFR 변이는 폐암의 85% 이상을 차지하는 비소세포폐암에서 흔히 발생하는 돌연변이로, 이를 타깃으로 하는 항암치료제가 활발히 개발되고 있다. 이번 예측 모델은 기존 모델보다 폐암 환자에서 향후 EGFR 변이 발생 가능성을 더 정확하게 예측함으로써 빠르고 효율적인 스크리닝과 개인 맞춤형 치료 계획 수립이 가능하다. 연구결과를 보면, 이번에 개발한 모델의 성능은 AUROC 0.7680, AUPRC 0.8391로, 기존에 병리 데이터 분석에서 주로 사용되는 모델 MHIM(0.7441, 0.8098), DSMIL(0.7210, 0.7904)에 비헤 더 정확한 EGFR 변이 예측을 보였다. 연구팀은 종양 조직 내 EGFR 변이의 분포를 정량화할 수 있는 EMP(EGFR Mutation Prevalence) 점수를 최초로 이용해 예측 정확도를 높였
당뇨망막병증은 당뇨병 합병증 중 하나로, 망막의 미세한 혈관들이 손상되면서 혈액이 새거나 부종이 발생하는 등 눈에 구조적인 변화가 일어나고, 심한 경우 실명에 이를 수 있는 심각한 질환이다. 초기에는 증상이 거의 없어 검사를 받지 않으면 치료시기를 놓치기 쉽기 때문에 정기적인 검진을 통해 조기에 발견해 적절한 치료를 받는 것이 매우 중요하다. 2020년 기준 국내 당뇨병 환자가 600만 명이 넘은 만큼 당뇨병 합병증에 대한 예방 및 관리가 더욱 필요한 실정이다. 이에, 김민석 교수 연구팀은 국내 당뇨망막병증 검진율의 최근 추이를 알아보고자 2016년부터 2021년까지의 국민건강영양조사 자료를 활용해 연구를 진행했다. 그 결과, 40세 이상의 당뇨병 환자 3,717명 중 29.5%(1,109명)만이 최근 1년 내 당뇨망막병증 검진을 받은 것으로 나타났으며, 연도별로 유의미한 차이는 없었다. ▲ 김 민석 교수 망막 검진에 대한 주요한 요인으로는 거주 지역, 연령, 교육 수준 등이 꼽혔는데, 읍·면 지역에 거주하거나 80세 이상의 고령층, 교육 수준이 낮은 사람이 검진을 덜 받는다는 사실을 확인할 수 있었다. 건강에 대한 무관심, 안일함과 관련된 요인들 또한 연관
콘택트렌즈를 더욱 안전하고 오래 착용할 수 있도록 돕는 항균 나노코팅 기술이 개발됐다. 연세대학교 의과대학 용인세브란스병원(병원장 김은경) 안과 지용우 교수·문채은 박사후연구원 연구팀은 최근 콘택트렌즈 표면에 적용하는 투명 나노코팅 기술을 개발하고 향상된 항균 성능과 내구성 및 비독성을 입증했다. 본 연구는 용인세브란스병원 안과를 비롯해 한국과학기술원(KAIST) 생명화학공학과 임성갑 교수, 기능성 박막 연구실 박나현·송윤성 연구원과 나노종합기술원 이경균 박사의 공동 연구로 진행됐다. 콘택트렌즈를 장시간 착용하면 세균이 렌즈 표면에 쉽게 부착하고 번식할 수 있는 환경이 만들어진다. 이는 세균성 각막염과 같은 감염 위험을 크게 높이고 영구적인 시력 상실로까지 이어질 수 있다. 연구팀은 시간이 지남에 따라 항균 성능이 저하되거나 코팅 자체가 독성을 띠는 기존 항균 코팅 기술의 한계를 극복하기 위해 새로운 투명 나노코팅 기술을 개발하고자 했다. 연구에서는 장기적으로 화학적 안정성과 기계적 내구성을 갖춘 항균 및 비독성 공중합체 필름을 제작해 콘택트렌즈 표면에 직접 적용했다. 이 과정에서는 기상 고분자 증착 공정(initiated chemical vapor depo
생체전기 측정을 통해 환자 체내의 적정한 수분을 관리하는 체계적인 치료가 중증 수술을 받은 중환자들의 합병증과 사망 발생을 상당히 개선할 수 있다는 연구 결과가 최근 국제학술지에 게재되었다. 가톨릭대학교 서울성모병원 중환자외상외과 김은영 교수(교신저자, 외과중환자실장) 연구팀은 의료 현장에서 비교적 용이하게 사용할 수 있는 생체전기 임피던스 분석(BIA, Bioelectrical Impedance Analysis)을 통해 환자의 회복을 돕는 체계적인 방법을 제시했다. 생체전기 임피던스 분석은 신체에 약한 전류를 흘려보내 발생하는 저항값(임피던스)을 측정하여 체성분 구성을 파악하는 검사방법이다. ▲ 김 은영 교수 체내에 수분이 부족한 경우에는 탈수증상이 발생하고, 수분이 과다한 경우에는 부종이 발생하게 되므로 환자 회복에 있어서 수분 관리는 매우 중요한 것으로 알려져 있다. 특히 생명에 직접적인 영향을 미치는 수술 과정에서는 혈압 유지를 위해 상당량의 수액을 투여하게 되며, 광범위한 전신 염증 반응으로 체내 수분 불균형이 발생하기 쉽다. 그러나 초기 소생술 후 투여되는 수액 요법에 대해서는 이제까지 많은 연구가 이루어져 왔지만, 수술 후 수분 관리에 대해서는
고려대학교 안암병원 안과 김동현 교수가 새로운 염증성 안구질환 치료제 ‘RCI001’의 쇼그렌 증후군 치료 효과를 입증했다. 쇼그렌 증후군은 침샘, 눈물샘 등에 만성적으로 염증이 발생하는 자가면역성 질환으로 입마름, 건성안 발생이 특징적이다. 주로 고령에서 발생하는데 현재까지 근본적인 치료법이 없어 대증적인 완화법이 사용되어왔다. ▲ 김 동현 교수 쇼그렌 증후군에서 유발되는 안구건조증을 치료하기 위해 인공눈물이나 국소 코르티코스테로이드(Topical corticosteroids), 사이클로스포린 A(Cyclosporin A), 리피테그라스트(Lifitegrast)와 같은 항염증제가 활용되고 있지만, 효과가 제한적이거나 점안감이 좋지 않은 문제점이 있었다. 특히 스테로이드의 경우 장기간 사용 시 녹내장 등을 유발할 수 있어 새로운 치료제의 필요성이 제기돼 왔다. 연구팀은 환경성 건성안 동물실험을 통해 일주일간 매일 2회씩 RCI001과 PBS(인산 완충 용액, Phosphate-buffered saline)를 투여하고 안구 표면의 눈물 분비량과 결막 및 각막의 눈물샘 염증 상태와 면역 반응을 확인했다. 연구결과, 치료 1주일 후 RCI001을 투약한 그룹은 P
지중해식 식단이 만성 신장병 환자에게 대사성 산증 개선과 신장 보호 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 세브란스병원 가정의학과 이지원 교수, 용인세브란스병원 가정의학과 권유진 교수, 신장내과 이정은 교수 연구팀은 메디쏠라와 공동으로 진행한 연구에서 지중해식 식단이 만성 신장병 환자의 칼륨 수치에 영향을 미치지 않으면서 대사성 산증을 개선시키고 신장을 보호한다고 22일에 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘프론티어스 인 뉴트리션(Frontiers in Nutrition)’에 게재됐다. 만성 신장병 환자는 신장 기능 저하로 칼륨 배출 능력이 감소하면서 고칼륨혈증(hyperkalemia) 위험이 높아진다. 고칼륨혈증은 부정맥을 유발할 수 있으며 심각한 경우 심정지로 이어질 수 있다. 칼륨과 함께 단백질 섭취도 주의가 필요하다. 단백질은 대사 과정에서 질소 노폐물을 생성해 신장에 부담을 주고 신부전의 진행을 촉진할 수 있기 때문이다. 환자가 칼륨과 단백질 섭취를 과도하게 제한하면 탄수화물 중심의 식사를 하게 되면서 영양 불균형이 발생할 수 있다. 이러한 섭취 가능한 영양소가 제한된 가운데 미국 신장재단은 2020년 진료지침(Kidney Disease Outco
분당서울대병원 정신건강의학과 김기웅 교수팀이 40대 이상 중장년층의 오메가3 섭취량과 기간에 따른 인지기능 영향을 분석해 발표했다. 오메가3는 EPA, DHA 등을 주요 구성성분으로 하는 지방산의 한 종류다. 오메가3를 섭취하면 지질개선과 항염증 및 항혈소판 작용으로 혈관을 보호하고 신경발달, 시냅스 기능을 촉진시켜 인지기능을 개선시키는 것으로 알려져 있다. 오메가3에 대한 그동안의 섭취 용량 가이드라인 연구는 심혈관계 질환 예방에 초점이 맞추어져 있고, 인지기능 관리 차원에 오메가3 용법에 대한 연구는 없었다. ▲ 김 기웅 교수 이에 김기웅 교수팀은 기존 연구들을 활용하는 메타분석으로 치매가 없는 40대 이상에서 오메가3 섭취량과 인지기능간의 상관관계를 규명하고자 연구를 실시했다. 메타분석이란 특정 주제에 대하여 진행된 여러 연구 중 적합한 연구를 선별하고 분석⦁요약하는 방법이다. 통계적인 검정력이 높아 다양한 연구 결과를 보이는 주제에 대하여 최적의 결과를 도출할 수 있다. 교수팀은 오메가3와 관련된 논문 1386편 중 ▲40대 이상 무작위 선별 ▲위약 대조 ▲3개월 이상의 연구 기간 ▲적절한 인지테스트 결과 등을 기준으로 연구에 적합한 논문 24편을 선
인류와 전염병의 전쟁에서 수학은 최적의 방어막 구축을 위한 과학적 근거를 제시해왔다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 수리 및 계산 과학 연구단 의생명 수학 그룹 김재경 CI(KAIST 수리과학과 교수) 연구팀은 국가수리과학연구소 최선화 선임연구원, 고려대 최보승 교수, 경북대 이효정 교수팀과 공동으로 정확도를 획기적으로 높인 전염병 확산 예측 모델을 새롭게 제시했다. 미지의 바이러스가 나타나면 과학자들은 구조와 실체를 파악하고, 제약사는 바이러스에 대항할 백신과 치료제를 개발한다. 바이러스를 제압할 무기를 만드는 동안, 방역은 국민을 보호하고 피해를 최소화하는 방어막 역할을 한다. 피해를 정확하게 예측하고, 의료진을 배치하고, 병상을 확보하는 등 대책 수립에 수학이 쓰인다. ▲왼쪽부터) 김재경 CI(IBS/KAIST, 공동 교신저자), 최보승 교수(IBS/고려대, 공동 교신저자), 홍혁표 박사(IBS/KAIST, 현 소속: 위스콘신대, 공동 제1저자), 이효정 교수(경북대), 최선화 선임연구원(NIMS, 공동 교신저자), 엄은진 박사(고려대, 현 소속 질병관리청, 공동 제1저자) 코로나19 팬데믹은 수리 모델 기반 전염병 확산 모델의 중요성을 재조명하
지금까지 항문에서 가까운 직장암은 수술 전 방사선치료 후 암 종양과 직장을 제거하는 수술을 한 뒤, 인공항문인 장루를 만들고 이후 추가로 항암치료를 하는 것이 표준 치료방법으로 시행되었다. 그런데 인공항문으로 인한 삶의 질의 악화, 변실금과 같은 배변습관의 심한 변화와 여러 가지 부작용을 초래하는 문제가 있어 최근에는 수술 전에 항암·방사선 치료를 모두 시행하여 직장을 보존하는 치료 전략인 ‘전체선행 항암·방사선 치료(TNT; Total Neoadjuvant Therapy)’가 새로운 표준치료로 권고되고 있으며, 치료 효과도 더 나은 것으로 최근 연구에서 밝혀졌다. ▲ 박 병관 교수 ‘전체선행 항암·방사선 치료(TNT; Total Neoadjuvant Therapy)’란 수술 전에 항암치료와 방사선치료를 모두 시행하는 것으로, 기존의 수술 전 방사선치료에 비해 치료의 순응도가 높고 남아있는 종양이 없는 상태인 ‘완전관해율’이 높다는 장점이 있다. 또한, ‘전체선행 항암치료’ 후 완전관해를 보이는 환자에서는 기존의 항문보존 수술이 아닌 직장 자체를 보존하는 장기 보존치료(Non-operative Management)를 시행할 수 있게 되어 인공항문 수술 후 변
인공지능을 이용해 심방세동을 조기에 진단할 수 있는 길이 열렸다. 삼성서울병원 순환기내과 박경민·김주연 교수 연구팀은 디지털 헬스케어 스타트업 ㈜웰리시스 와 함께 심전도(ECG) 검사를 활용해 심방세동 발병을 예측하는 인공지능 모델을 개발했다고 ‘미국심장협회지(Journal of American Heart Association, IF 5.0)’ 최근호에 발표했다. 심방세동은 가장 흔한 부정맥 중 하나로 초기에는 무증상인 경우가 많은데다 막상 검사를 하더라도 심전도에는 정상으로 보이는 경우가 많아 놓치기 쉬운 병이다. 뇌졸중, 심부전 등 치명적인 합병증으로 이어진 뒤에야 심방세동이 있었음을 발견하는 경우도 적지 않다. 연구팀은 2010년 1월부터 2021년 5월까지 삼성서울병원, 삼성창원병원, 강북삼성병원을 다녀간 17만 6,090명에서 확보한 12리드 심전도 데이터 41만 5,964개를 머신러닝 기법으로 학습시켜 인공지능 모델을 만들었다. 연구 대상자는 최초 심전도 검사에서 모두 정상 리듬이었지만 이후에 심방세동을 진단받은 사람(1만 1,810명)과 그렇지 않은 사람(16만 4,280명)으로 나뉘었다. 연구팀은 심방세동이 진행된 경우와 아닌 경우에서 심전도
만성 B형간염은 간암 원인의 70%를 차지하므로 적절한 시기에 치료를 시작하는 게 중요하다. 다행히 간암 발생을 절반가량 줄여주는 안전한 항바이러스제가 나와 있지만, 현재로서는 간수치가 크게 상승했거나 간경화로 진행된 경우에 한해서만 건강보험 급여 적용을 받아 항바이러스제 치료를 시작할 수 있다. 그런데 최근 국내 연구진이 간수치가 정상이고 간경화가 없는 환자 중에서도 혈액 내 간염 바이러스 수치가 위험 구간에 있으면 간암 발생 위험이 최대 8배까지 높다는 사실을 자체 개발한 간암 예측 모델을 통해 다국적으로 입증해냈다. 이에 따라 간암을 효과적으로 예방하려면 간염 바이러스 수치를 기준으로 B형간염 치료를 시작해야 하며, 이를 통해 국내에서 향후 15년간 4만 명의 간암 환자 발생을 예방할 수 있을 것으로 전망했다. ▲ 임 영석 교수 서울아산병원 소화기내과 임영석 교수팀은 간수치가 정상 범위에 해당되고 간경화가 없는 국내 B형간염 환자에게서 혈중 간염 바이러스 수치가 중간 수준(혈액 1mL당 1백만 단위 · 6 log10 IU/mL)일 때 간암 위험이 가장 높은 사실을 확인했으며, 대만, 홍콩 등 동일 조건의 다국적 B형간염 환자 7천 명에게서도 같은 결과를
뇌는 끊임없이 활동하는 기관이기 때문에 많은 양의 대사성 노폐물이 쌓인다. 뇌척수액은 이러한 노폐물을 주변 혈관을 따라 순환하면서 제거한다. 그런데 뇌척수액 순환에 장애가 생겨 노폐물 제거가 이뤄지지 않으면 알츠하이머병, 파킨슨병, 소혈관질환, 정상압 수두증과 같은 퇴행성 뇌질환의 원인이 된다. 이러한 뇌척수액 순환 장애를 개선하기 위한 치료법인 집속초음파의 효과를 처음으로 증명한 연구결과가 발표돼 퇴행성 뇌질환을 치료할 수 있는 가능성이 열렸다. 집속초음파는 뇌의 안쪽 깊숙한 곳까지 초음파 에너지를 집중시켜 치료하는 최신 치료법이다. 한림대학교동탄성심병원 신경과 김재호 교수, 한국과학기술연구원(KIST) 바이오닉스연구센터 김형민 박사, 경희대학교 한의학과 김선광 교수 공동연구팀은 ‘경두개 집속초음파를 통한 뇌척수액 순환 향상: 실시간 생체 내 이광자 및 광시야 이미징 입증(Transcranial focused ultrasound stimulation enhances cerebrospinal fluid movement: Real-time in vivo two-photon and widefield imaging evidence)’ 연구를 통해 이같은 내용을 확
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