국내 연구진이 ’단일세포 유전체 분석법‘을 이용해 두경부암 발생기전을 밝혔다.

아주대병원 이비인후과 김철호 교수(장전엽 교수·이복순 연구교수)와 생리학교실 우현구 교수(최지혜 연구교수) 연구팀은 세계 최초로 두경부암의 진행 단계별 단일세포 유전체 프로파일링 분석을 수행해 두경부암의 새로운 발생기전을 확인했다고 23일 밝혔다.

연구팀이 이번에 활용한 단일세포 유전체 분석은 기존의 유전체 분석법과 달리, 세포 단위의 유전체 발현량을 측정해 세포 수준의 변화와 세포 간 상호작용을 밝힐 수 있는 최신 기술로, 최근 세계적으로 널리 활용되고 있다.

연구팀은 이번 연구에서 암조직의 발생 단계별 유전자 발현, 세포 간 신호경로 및 상호작용을 추적 관찰해, 암 진행과 관련한 핵심 유전자를 찾았다. 기존의 두경부암 진행에 대한 세포 연구에서 더 나아가 세포 간 신호경로 및 상호작용까지 규명했다고 연구팀은 설명했다.

연구결과를 살펴보면, 암 발생 전단계인 전암단계부터 유전자 복제수의 변이가 나타나고 암 발생과정에서 다양한 종류의 암세포군이 발생했다. 특히 Galectin 7B(LGALS7B)을 발현하는 암세포군과 CXCL8을 발현하는 섬유아세포군을 발굴했으며, 이러한 암세포와 섬유아세포 간에 CD44와 COL1A1 발현을 통한 리간드-수용체 상호작용이 암 진행에 관여하고 있다는 것을 확인했다. 또한 면역세포 중 조절 T세포(Treg)가 LAIR2를 발현하면서 암세포의 진행과정을 촉진할 수 있다는 것도 밝혀냈

연구팀은 ”이번 연구는 단일세포 유전체 분석법을 통해 두경부암의 표적 치료와 면역항암제 치료에 타깃이 될 수 있는 핵심 유전자를 규명한 기초연구란 점에서 의의가 있다“고 설명했다.

김철호 교수는 ”다른 암에 비해 그 발생기전이 많이 알려져 있지 않은 두경부암에서 최신의 유전체 분석법을 도입해 이전에 밝혀지지 않았던 새로운 발생기전을 확인했다“며 ”이번 연구가 두경부암 치료를 위해 보다 정확한 진단 및 치료법 개발에 기여하기를 바란다“고 말했다.

이번 연구결과는 네이처 자매지이며, 생물학 분야에서 세계적 권위의 국제 학술지 ’네이쳐 커뮤니케이션(Nature Communications)‘ 3월호에 ’Single-cell transcriptome profiling of the stepwise progression of head and neck cancer(두경부암의 단계적 진행에 대한 단일세포 유전체 프로파일링)‘란 제목으로 게재됐다.

서울성모병원 심뇌혈관병원 순환기내과 윤종찬(교신저자)·이소영(제1저자), 영상의학과 장수연(공동저자) 교수팀은 최근 ‘좌심실 보조장치’(LVAD) 수술 환자에서 발생한 대동맥 근위부(대동맥 판만 바로 위 쪽) 혈전을 다학제 접근을 통해 효과적으로 치료했다고 23일 밝혔다. 

이번 사례의 70대 환자는 심근경색 후 허혈성 심근병증으로 인한 심부전 증상 악화로 1년에 세 차례 이상 입원 치료를 했으며, 심장이식을 대체하는 근본적 치료로 LVAD 수술을 받았다.

윤 교수팀은 수술 후 11일 째 대동맥 판막 바로 윗부분에 큰 혈전이 발견돼 순환기내과, 흉부외과, 영상의학과 등 다학제 협진을 통해 혈전 제거를 위한 재수술을 하기 보다는 LVAD 펌프 속도 조절 및 항응고제 치료를 우선적으로 조절해 보기로 했다. LVAD 펌프 속도를 조절해 혈전으로 인한 전신 색전증이나 심근경색이 발생하지 않도록 한 결과, 3주 후 혈전은 사라지고 환자는 특별한 부작용이나 합병증 없이 호전돼 퇴원한 것은 물론, 심부전 증상 없이 일상생활이 가능해졌다. 

LVAD 치료란 좌심실 기능이 저하된 중증 심부전 환자에게 양수기의 원리와 같이 좌심실의 기능을 돕는 펌프를 심장에 삽입해 대동맥을 통해 전신에 피를 공급하도록 도와주는 수술적 치료 방법을 말한다. 심장이식까지 대기 기간이 길어질 경우 심장이식 전 가교 치료 목적으로, 또는 고령이나 동반질환으로 인해 심장이식이 어려운 환자에서 심장이식을 대체하는 궁극적인 치료(Destination Therapy, 궁극 치료) 목적으로 시행한다.

서울성모병원은 가장 최신의 LVAD 기종인 애보트(Abbott)사의 ‘하트메이트3’(HeartMate3)로 수술을 한다. 이 제품은 자기부상 원리를 이용한 원심형 펌프를 사용해 좌심실 보조장치의 기존 주요 합병증인 뇌졸중 및 펌프 내 혈전 생성을 획기적으로 낮춘 모델이다. 병원 측에 따르면, ‘하트메이트3’는 현재 전 세계 대부분의 중증 심부전 환자에 사용하는 가장 안전한 기종이다.

윤종찬 교수는 “심장이식 또한 중증 심부전 환자에서 생존율을 향상시키며 삶의 질을 향상시킬 수 있는 효과적인 치료법이지만 현재 뇌사 기증자 부족으로 심장이식 시행 건수에는 제한이 있다”며 “최근 연구에서 좌심실 보조장치 시행 시 2년 생존율은 84.5%이고, 심각한 뇌졸중이나 펌프 교체 등 주요 합병증 없는 2년 생존율도 76.9%로 고위험 심장이식 환자의 성적과 비슷한 수준을 보인 만큼 좌심실 보조장치 치료가 더욱 중요해졌다”고 설명했다.  

이번 수술 사례는 권위 있는 국제학술지인 유럽심장학회지(European Heart Journal)에 게재됐다.

고려대학교 안암병원 순환기내과 박성미 교수, 김소리 교수 연구팀은 새롭게 급성심근경색(newly diagnosed AMI)으로 진단받고 입원한 환자들의 진단, 치료 및 임상적 결과를 분석해 남녀 간 차이를 규명했다.

급성심근경색은 빠른 진단과 신속하고 적절한 치료를 받지 못하면 사망에 이를 수 있는 중증 질환이다. 최근 의료서비스 전달체계의 개선, 진단기술과 치료방법의 발전으로 증상 발현 후 골든타임 내에 많은 환자들이 응급실이나 대형병원으로 방문 또는 이송돼 치료를 받게 되었지만, 여전히 사회적, 경제적 부담이 큰 질환이다.

급성심근경색은 남성에서 더 많이 발병하지만, 입원 중 사망률이나 심각한 합병증의 발생률은 여성이 더 높다. 그럼에도 여성 급성심근경색 환자는 가이드라인에 따른 적절한 치료를 받는 비율이 남성환자뽀다 낮다고 알려져 있어 사회적 관심이 요구되는 상황이다.

연구팀은 건강보험심사평가원의 데이터를 이용해 2003년부터 2018년까지 급성심근경색으로 진단받은 63만 3000여명의 환자데이터를 기반으로 환자들의 진단시행과 중재시술적용, 약물치료 등에서의 남녀간 차이를 분석했다.

그 결과, 급성심근경색으로 진단된 환자들의 성별에 따른 진단처방에 큰 차이가 나타났다. 남성의 경우 연구범위 전 기간 약 63.2%에서 관상동맥조영술을 시행했으나, 여성의 경우에는 약 39.8%에서만 관상동맥조영술이 시행됐다. 

특히 관상동맥조영술시행 증가 추이를 살펴보면, 남성은 2003년 44.6%에서 2018년 73.6%로, 여성환자는 2003년 30.7%에서 2018년 45.7%로 증가해 성별간 관상동맥조영술시행 비율 격차가 점차 커지고 있는 것으로 조사됐다.

검사 뿐 아니라 치료에서도 성별의 차이가 컸다. 2018년 기준으로 스텐트시술을 포함한 관상동맥중재시술을 받은 남성 환자의 비율은 85.8%, 여성 환자의 비율은 77.5%로 남성이 더 높았다. 퇴원 시 약물치료를 받은 비율도 스타틴의 경우 남성이 87.2%, 여성이 79.8%, 베타차단제는 남성이 69.6%, 여성이 62.6%으로 나타났다. 

박성미 교수는 “심장질환은 우리나라 남녀 모두에서 주된 사망원인 2위, 여성에서는 단일 신체기관 사망원인 1위를 차지하고 있다”며 “그런데도 최근까지 치명적인 급성심근경색에 대한 적극적인 진단과 치료가 여성에서 유의하게 낮았다. 국가 의료정책적인 면에서 깊게 고민이 필요한 시점”이라고 지적했다. 

그러면서 “특히 고령과 젊은 연령의 여성환자에서 급성심근경색의 예후가 좋지 않다. 전형적인 증상으로 나타나지 않는 경우가 흔한데, 일반적인 심혈관계 위험 동반질환들은 남성환자들보다 더 많다”며 “또한, 여성특이 위험인자들을 가진 경우가 있으므로 환자뿐만 아니라 의료진들의 관심이 요구된다”고 말했다.

이번 연구 결과는 ‘Gender disparities in prevalence by diagnostic criteria, treatment and mortality of newly diagnosed acute myocardial infarction in Korean adults’라는 제목으로 네이처 자매지인 SCI급 국제학술지 ‘Scientific Reports’에 이달 게재됐다. 

케이메디허브(대구경북첨단의료산업진흥재단, 이사장 양진영)는 아토피성 피부염 모델에서 혈액 엑소좀(세포외소포체) 유래 마이크로RNA를 이용한 스트레스 진단기술을 개발, 특허를 등록했다.

마이크로RNA는 혈액, 소변, 타액 등 체액에서 검출되어 각종 질환의 진단 바이오마커로 활용되고 앞으로 기대되는 연구 분야 중 하나이다.

재단 연구진들은 아토피성 피부염 동물의 혈액에서 엑소좀을 추출하여 엑소좀이 가지고 있는 특정 마이크로RNA 발현 양상의 변화를 확인했다.

아토피성피부염 동물모델을 사용한 이유는 지속적으로 스트레스에 노출되는 모델로 진단기술을 개발하기에 적합하기 때문이다.

재단측은 “확보한 마이크로RNA 발현 변화를 이용해 아토피성 피부염 환자의 스트레스에 대한 정량적인 진단법을 개발할 수 있는 가능성을 주목받아 특허 등록까지 했다”고 설명했다.

이번 개발은 케이메디허브 전임상센터 병리지원팀 성수은 연구원, 성민경 기술원, 경북대학교 의과대학 정신건강의학과 우정민 교수팀과의 공동연구를 통해 이뤄낸 성과이다.

양진영 이사장은 “본 기술을 통해 아토피성 피부염으로 인한 스트레스로 고통받는 환자들에게 많은 도움이 될 것으로 기대한다”며 “케이메디허브는 앞으로도 다양한 질환에서의 정량적 스트레스 진단 관련 연구에 최선을 다해 진단기법 개발로 연결시킬 것”이라고 밝혔다.

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