주간 메디컬 탑픽 | 초정밀 약물전달 기술 세계 첫 개발
주간 메디컬 탑픽 | 초정밀 약물전달 기술 세계 첫 개발
  • 임도이
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2022.04.09 09:08
  • 댓글 1
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[헬스코리아뉴스 / 임도이] 이번 주(4월 03~09)에는 매우 흥미로운 연구결과들이 다수 발표됐습니다. 세계 최초로 면역글로블린의 안전성이 입증됐고 누렇고 거친 치아의 맞춤형 치료 가능성이 확인됐습니다. 약물을 원하는 부위에 정확히 전달할 수 있는 기술도 세계 처음으로 개발됐습니다. 한 주 동안 화제가 된 주요 메디컬 뉴스를 정리했습니다. [편집자 글]

 

“뇌종양, 등급에 따라 생존기간 20배 차이”

길병원 신경외과 신동원 교수 [사진=길병원 제공]
길병원 신경외과 신동원 교수 [사진=길병원 제공]

뇌종양의 일종인 고립성 섬유종과 혈관주위세포종은 등급에 따라 생존기간이 약 20배나 차이가 난다는 연구 결과가 나왔다. 종양 등급이 낮고, 낮은 연령, 남성, 그리고 수술로 완전절제를 했을 때 예후가 좋은 것으로 나타났다. 

길병원 신경외과 신동원 교수 연구팀은 고립성 섬유종 또는 혈관주위세포종으로 진단된 환자 76명을 대상으로 전체 생존기간(OS)과 재발없는 생존기간(RFS) 등을 평가했다.

연구 대상자는 남성 41명(54%), 여성 35명(46%)으로 평균 나이 44세, 평균 추적 관찰 기간은 85.2개월이었다. 환자들에게 가장 흔한 증상은 두통(30.2%), 운동 기능 저하(18.4%) 등이었다.

연구팀은 2016년 WHO 종양 등급 분류에 따라 대상자를 분류한 뒤 예후를 분석했다. 1등급은 3명(4%), 2등급은 54명(71%), 3등급은 19명(25%)이었다.

연구 결과, 1등급군의 평균 생존기간은 218개월이었고, 2등급군은 137개월이었지만 3등급은 10.5개월로 매우 낮았다. 1등급군과 3등급군의 평균 생존기간이 약 20배 가까이 차이 날 정도로 등급에 따른 차이가 크게 나타났다. 

[WHO 종양 등급 분류에 따른 예후 분석표]

 

인원

평균 OS(개월)

두개 외 전이(개월)

평균RFS(개월)

1등급

3명

218

-

-

2등급

54명

137

81

129.6

3등급

19명

10.5

13

126.1

고립성 섬유종 및 혈관주위세포종이 두개 외로 전이되는데 걸리는 시간은 2등급군은 81개월이었던 반면, 3등급은 13개월 만에 전이가 이뤄졌다.

재발없는 평균 생존기간의 경우 2등급군은 129.6개월, 3등급군은 126.1개월로 큰 차이가 없었다. 다변량분석으로 각 요인별 재발없는 생존기간에 미치는 영향 분석에서는 성별의 경우 ‘남성(HR 1.776)’, 나이의 경우 ‘45세 이하(HR 2.639)’, 수술 방법은 ‘완전 절제(HR 0.001)’가 생존기간을 향상시키는 것으로 분석됐다. 추적 관찰 기간 중 생존자 수는 1등급군은 모두 생존한데 비해 2등급군은 36명(66.7%), 3등급군은 12명(63.2%)이었다.

고립성 섬유종 및 혈관주위세포종은 두개 내(머리뼈 속) 질환의 1% 정도를 차지한다. 비교적 드문 질환이지만, 양성 종양 중 가장 흔한 질환인 뇌수막종과 영상의학적으로 감별이 잘 되지 않아 정확한 진단을 위해 별도의 조직검사가 필요하다.

하지만 뇌수막종과 다르게 고립성 섬유종 및 혈관주위세포종은 조직학적 등급에 따라 악성 경과를 나타내는 경우가 잦고, 경우에 따라 두개 외(머리뻐 바깥)로 전이가 되기도 한다.

신동원 교수는 “높은 등급의 종양은 낮은 등급의 종양보다 생존기간이 더 짧았고, 두개 외 전이도 더 빠르게 일어났다”며 “뇌종양의 경우 등급에 따라 생존기간이 극단적인 차이를 보이는 만큼 적극적인 치료를 통해서 완치를 도모해야 한다”고 말했다.

 

“심혈관질환 환자, 신체활동 적으면 사망률 높아져”

서울성모병원 순환기내과 정미향 교수 [사진=서울성모병원 제공]
서울성모병원 순환기내과 정미향 교수 [사진=서울성모병원 제공]

심혈관질환자의 경우 신체활동이 적어지면 하기도감염(폐렴)에 따른 사망률과 입원율이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 코로나19로 인한 사회적 거리두기와 사적모임 제한 등으로 신체활동이 감소하고 있어 주의가 필요할 것으로 보인다. 

서울성모병원 순환기내과 정미향 교수(제1저자), 가톨릭관동대학교 의과대학 예방의학교실 이상욱 교수(교신저자) 연구팀은 국민건강보험공단 빅데이터를 이용해 2009년부터 2012년까지 건강검진을 받은 만18세 이상 심혈관질환(협심증·심근경색 등) 환자 100만여 명을 대상으로 신체활동량과 하기도감염(폐렴)에 따른 사망률(2018년까지 추적)과 입원율(2019년까지 추적)의 상관관계를 장기간 추적 관찰해 신체활동이 적어지면 사망률과 입원율이 높아진다고 밝혔다. 

연구팀은 신체활동량에 따라 연구 대상을 5개 그룹으로 분류했다. 신체활동량은 설문지 평가 결과에 따라 운동 빈도, 지속시간, 신체활동 강도에 따른 가중치 등을 산출해 총에너지 소비량(metabolic equivalents of task min/wk)을 기준으로 0(완전히 앉아 있는 상태), <500, 500~999, 1000~1499, ≥1500 등 5개 그룹으로 구분했다.

연구 결과, 하기도감염에 따른 사망률은 0그룹을 1로 가정했을 때, 500 미만 그룹 0.74, 500~999 그룹 0.66, 1000~1499 그룹 0.52, 1500 이상 그룹 0.54로 나타났다. 입원율은 그룹별로 각각 1, 0.84, 0.77, 0.72, 0.71 순이었다.

신체활동량과 사망률 및 입원율과의 선형 연관성을 가정한 결과, 신체활동량이 매주 500 MET min씩 늘어나면 하기도감염에 따른 사망률은 22%, 입원율은 13% 감소하는 것으로 분석됐다. 신체활동량이 하기도 감염에 미치는 기전은 아직 뚜렷하지는 않으나 신체활동량이 늘어나면 염증이 감소되고, 면역반응이 강화되는 것으로 추정된다.

정미향 교수는 “이번 연구에서 심혈관질환 환자가 조금이라도 신체활동을 늘리게 되면 하기도감염으로 인한 입원이나 사망 위험성을 낮출 수 있고, 이런 효과는 75세 이상 고령 환자에서 더 뚜렷하게 나타났다”며 “코로나19로 신체활동이 적어진 요즘, 심혈관질환 환자는 의사와 상담 후 점진적으로 신체활동을 늘리는 것을 권한다”고 말했다.

 

비알코올 지방간, 노년기 치매 위험 높여

보라매병원 소화기내과 김원 교수 [사진=보라매병원 제공]
보라매병원 소화기내과 김원 교수 [사진=보라매병원 제공]

간경변증과 간암, 심혈관 질환의 원인이 되는 비알코올 지방간이 노년기 치매 발병 위험도 높이는 것으로 나타났다.

보라매병원 소화기내과 김원 교수·서울대병원 가정의학과 박상민 교수 공동 연구팀은 2009년부터 2010년까지 건강검진을 받은 60세 이상 성인 60만 8994명을 비알코올 지방간의 진단 지표인 ‘지방간 지수(Fatty Liver Index, FLI)’ 정도에 따라 세 그룹으로 분류하고, 추적 관찰 기간 동안 나타난 그룹별 치매 발병률을 비교·분석해 두 질환 사이의 연관성을 연구했다.

연구 결과, 높은 지방간 지수가 노년기 치매 발병 위험을 높이는 독립적인 위험인자인 것으로 확인됐다.

추적 관찰 기간 동안 전체 7%에 해당하는 4만 8614명에서 치매가 발병한 것으로 나타났다. 이들의 연령과 성별, 흡연 등 연구의 혼란변수를 조정한 분석 결과, 높은 지방간 지수가 치매 위험 상승과 통계적으로 유의한 연관성을 가진 것으로 확인됐다.(p<0.001)

특히, 그룹 간 비교에 널리 활용되는 성향점수매칭(Propensity Score Matching) 결과에서 지방간 지수가 낮은 그룹(FLI<30)은 중간 그룹(30≦FLI<60)에 비해 치매 발병 위험이 감소한 반면(aHR=0.96), 지방간 지수가 높은 그룹(FLI>60)의 치매 발병 위험은 유의하게 상승한 것으로 확인됐다.(aHR=1.05)

비알코올 지방간 질환(NAFLD)이란 간에 과도한 지방이 쌓여 발생하는 질환을 말한다. 과음으로 인해 간 내 지방 합성이 촉진되어 나타나는 알코올성 지방간과 달리, 비알코올 지방간은 과도한 열량 섭취가 주요 원인인 만큼 비만 및 당뇨병과 연관되어 나타난다. 발생 시 특별한 증상은 없지만 증상이 악화되면 간섬유화나 간경변증을 거쳐 심하면 간암으로까지 발전할 수 있어 조기 진단과 예방이 중요하다.

김원 교수는 “이번 연구를 통해 간경변증과 간암, 심혈관 질환의 주요 원인인 비알코올 지방간이 노년기 치매 발병 위험도 증가시킬 수 있다는 사실을 확인했다”며 “아직 이러한 발병 기전이 명확하게 밝혀지진 않았으나, 간 기능 저하로 치매 원인 물질로 알려진 ‘아밀로이드-β(Aβ) 단백질’의 축적을 막는 ‘저밀도 지단백질 수용체 관련 단백질(LRP-1)’ 생성 감소가 치매 발병에 어느 정도 영향을 미치는 것으로 판단된다”고 전했다.

김 교수는 “치매는 본인의 건강을 위협할 뿐 아니라 가족과 주변인에게도 많은 고통을 주는 무서운 질환인 만큼, 치매 발병률이 높은 60세 이상 고령자는 간에 지방이 과도하게 쌓이지 않도록 평소 건강한 식습관과 함께 꾸준히 운동할 필요가 있다”고 강조했다.

 

유방암 내분비치료 결과 예측 요인 규명

(왼쪽부터) 강남세브란스병원 유방외과 안성귀 교수, 가톨릭관동대 국제성모병원 외과 지정환 교수 [사진=강남세브란스병원 제공]
(왼쪽부터) 강남세브란스병원 유방외과 안성귀 교수, 가톨릭관동대 국제성모병원 외과 지정환 교수 [사진=강남세브란스병원 제공]

유방암 내분비요법 성패를 예측할 수 있는 요인이 새롭게 발견됐다. 내분비요법을 필수적으로 받아야 하는 유방암 환자의 치료율을 높이는 데 큰 도움이 될 것으로 보인다.

강남세브란스병원 유방외과 안성귀 교수, 가톨릭관동대 국제성모병원 외과 지정환 교수 연구팀은 ‘TP3 유전자’의 돌연변이를 가진 유방암 환자의 온코타입 Dx 점수가 높고, 유방암의 내분비치료 저항성이 크다는 사실을 밝혀냈다.

TP53 유전자는 종양 증식을 억제하는 항암 단백질이다. 이 유전자에 변이가 생기면 암 발생 가능성이 커진다. 연구팀은 TP53 돌연변이가 ‘에스트로겐 수용체(ER) 양성-HER2 음성 유방암(이하 ER양성/HER2음성 유방암)’의 내분비치료 효과를 저해한다는 선행연구에 주목했다.

연구팀은 2011년부터 2020년까지 강남세브란스 병원에서 수술한 유방암 환자 중 온코타입 검사와 TP53 유전자 검사를 시행한 환자 141명과 미국 국립보건원의 암유전체지도(TCGA) 데이터를 통해 얻은 ER양성/HER2 음성 유방암 환자 356명의 데이터를 분석했다.

분석 결과, 전체 141명의 유방암 환자 중 18명(12.8%)에서 TP53 돌연변이가 확인됐다. TP53 돌연변이가 없는 환자(16.41)보다 변이가 있는 환자(30.00)의 평균 온코타입 Dx 점수가 확연히 높았다.

온코타입 Dx검사는 ER양성/HER2음성 유방암 환자의 예후를 예측하고 항암치료 여부를 결정하기 위해 널리 사용하는 다중유전자 검사법이다. 일반적으로 온코타입 점수가 높을 경우 내분비치료 실패율이 높다고 보는데, 지금까지 TP53 돌연변이와 온코타입 점수의 연관성은 연구되지 않았다.

TP53 돌연변이와 온코타입 Dx 점수는 조직등급이 낮거나, ki-67 지표에서 암세포의 증식 능력이 낮은 저위험 환자군에서도 유의미한 상관관계를 보였다. 환자의 예후가 좋더라도 TP53 유전자의 돌연변이 여부를 확인하면 내분비요법 저항성을 예측할 수 있어 유방암 치료 계획 수립을 돕고 치료 효과를 높일 것으로 기대된다.

TP53 돌연변이를 지닌 환자군에서 노화, 세포주기와 연관된 유전자의 발현이 더 높은 것으로 나타났다. 이 중에는 온코타입 Dx 검사에 사용되는 유전자도 포함되어 있어, 향후 TP53 돌연변이를 중심으로 한 분자생물학적 추가 연구가 진행될 예정이다.

안성귀 교수는 “전체 유방암의 70%를 차지하는 ER양성 유방암은 수용체와 에스트로겐이 결합해 발생한다. 이 경우 에스트로겐을 차단하는 내분비요법이 필수인데, 이번 연구로 내분비요법의 치료 효과를 쉽게 예측할 수 있게 됐다”고 말했다.

 

세계 최초 ‘면역글로불린(IVIG)‘ 치료 안전성 입증

차 의과학대학교 대구차병원 난임센터 한애라 교수 [사진=차병원 제공]
차 의과학대학교 대구차병원 난임센터 한애라 교수 [사진=차병원 제공]

반복착상실패와 반복 유산 환자의 면역 이상을 개선하기 위해 사용되는 정맥 면역글로불린(IVIG) 치료가 태아 기형에 미치는 영향이 없다는 연구 결과가 나왔다. 

차 의과학대학교 대구차병원 난임센터 한애라 교수, 건양대학교 산부인과 이성기 교수 연구팀은 IVIG 치료가 산모와 태아에게 부작용을 일으키지 않음을 확인해 IVIG 치료 안전성을 세계 최초로 입증했다.

IVIG 치료는 NK수치나 자가 항체에 이상이 있는 경우, 혈액 제재인 면역글로불린을 주입해 면역기능을 조절함으로써, 자가 항체나 NK세포의 활성을 억제시키는 치료법을 말한다. 

연구팀은 IVIG의 부작용 정도를 확인하기 위해 2010년부터 2017년까지 국내 4개의 산부인과에서 반복착상실패와 반복 유산을 겪은 여성 중 면역글로불린 치료를 받은 370명의 산모를 대상으로 연구를 진행했다. 연구팀은 산과적 부작용 발생과 태아의 선천적 기형 발생률을 같은 시기의 산모들과 비교 분석했다.

분석 결과, 면역글로불린 치료 후 한 명의 아기를 출산한 301명의 산모 중 치료로 인한 과민성 부작용과 심각한 혈관 부작용은 없었다. 조산이나 전자간증 같은 산과적 합병증의 경우, 일반 산모 그룹보다는 발생률이 높았지만 반복착상실패나 반복적 유산 여성의 기존 합병증 발생률과 비교했을 때 큰 차이가 없었다.

태아에 미치는 부정적 영향도 거의 없는 것으로 나타났다. 연구팀은 면역글로불린이 태반을 통과하기 시작하는 임신 12주차를 전후로 치료를 마친 임산부와 이후에도 치료를 지속한 임산부로 나누어 선천적 기형 발생률을 비교했다.

그 결과, 임신 12주차 이전 치료 종료 그룹에서는 기형이 발생하지 않았다. 12주차 이후에도 처방을 지속적으로 받은 임산부의 기형률은 2.73%로 한국인 전체 인구의 기형률 4.41%와 비슷했다.

한애라 교수는 “이번 연구는 세계 최초로 임신 기간 중 정맥면역글로불린 치료가 산모와 태아에게 심각한 문제를 초래하지 않는다는 것을 입증한 연구”라며 “임상을 통한 안전성 입증으로 향후 환자들이 보다 안심하고 진료 받고 건강하게 출산 할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

“누렇고 거친 치아 맞춤형 치료 가능성 확인”

치아 이빨

치아의 가장 바깥면에서 외부 자극을 막아주는 ‘법랑질’의 생성에 있어 중요한 역할을 하는 물질이 밝혀졌다. 누렇고 거친 치아의 발병 기전을 밝힐 수 있을지 주목된다.  

연세대학교 치과대학 보철과 이재훈 교수, 포항공대 생명공학 김상욱 교수 연구팀은 법랑질을 생성하는 아멜로제네시스 과정에서 미토콘드리아 유전자의 역할을 규명했다.

법랑질형성부전증은 치아를 보호하고 충치균을 막아주는 법랑질이 정상적으로 형성되지 않는 질환이다. 유치와 영구치 모두에서 발병할 수 있으며 치아가 누렇게 변하고, 석회화가 잘 일어나지 않아 치아 표면이 거칠어진다. 이 때문에 충치에 걸릴 확률이 높아지고 치아가 약해져 쉽게 마모되고 부식될 수 있다.

법랑질형성부전증의 원인으로는 유전적인 영향과 법랑질 형성 시기의 영양결핍 등이 알려져 있다. 많은 연구에서 여러 원인이 되는 유전자변이들이 보고되었으나 한국인에게 발생할 수 있는 유전변이에 대한 연구는 없었고 발병의 양상이 특발성으로 일어나는 관계로 원인 유전자를 찾기 어려웠다.

<strong>암색형성부전증 환자 가족의 가계도.</strong><br>유전된 암색형성부전증은 4세대 이상의 가족에서 나타났다. 이 가족의 유전적 침투 패턴은 상염색체 우성과 X-연관 형질의 가능성을 보여줬다. 암색형성부전증은 법랑질형성부전증 중에 하나다. [자료=연세의료원 제공]
암색형성부전증 환자 가족의 가계도 

유전된 암색형성부전증은 4세대 이상의 가족에서 나타났다. 이 가족의 유전적 침투 패턴은 상염색체 우성과 X-연관 형질의 가능성을 보여줬다. 암색형성부전증은 법랑질형성부전증 중에 하나다. [자료=연세의료원 제공]

연구팀은 법랑질형성부전증을 가진 한 가계의 4세대 31명 중 법랑질형성부전증의 영향을 받은 8명과 그렇지 않은 4명 총 12명을 대상으로 타액샘플 채취 방식을 통해 유전자 엑솜 염기서열분석을 시행했다. 엑솜 염기서열분석은 다양한 유전질병의 원인 유전자를 발굴하는데 사용된다.

법랑질형성부전증의 영향을 받지 않은 1세대 아버지와 영향을 받은 어머니로부터 2세대 4명의 자녀 중 2명이 법랑질형성부전증의 영향을 받은 것으로 조사됐다. 3세대 4세대 가족 구성원 중 일부 구성원들에게서도 법랑질형성부전증의 영향이 이어지는 것을 확인했다.

연세대학교 치과대학 보철과 이재훈 교수 [사진=연세의료원 제공]
연세대학교 치과대학 보철과 이재훈 교수 [사진=연세의료원 제공]

연구팀은 법랑질형성부전증과 관련된 모든 후보 유전자를 분석하고 유전자 변이체 필터링을 통해 스크리닝했다. 이후, 필터링 된 변이체를 대상으로 서열 보존 및 단백질 구조를 기반으로 한 인실리코(컴퓨터를 활용한 시뮬레이션) 돌연변이 영향 분석을 수행했다.

분석 결과, 미토콘드리아 유전자인 홀로사이토크롬c 합성효소 관련 유전자에서 단백질 합성에 영향을 주는 X-연관 우성-이형 접합 게놈 미스센스 돌연변이가 법랑질을 생성하는 아멜로제네시스 과정에서 잠재적으로 관련이 있는 것으로 나타났다.

분석에서 나타난 홀로사이토크롬c 합성효소의 변이체는 유전적 영향을 받은 가족 구성원에서는 관찰되었지만, 영향을 받지 않은 가족 구성원에서는 발견되지 않았다.

연구팀은 또한 인구 10만명 중 유전체 분석 변이가 얼마나 자주 발견되어 환자의 생존이나 기능에 오작동을 일으키는지 측정하는 지표인 기능 상실 관찰/예상 상한 분율(LOEUF) 분석을 통해 해당 변이체의 영향을 분석했다.

일반적인 LOEUF 값, LOEUF 값이 붉은색으로 갈수록 영향력이 높다. 변이체 영향 분석 결과 홀로사이토크롬c 합성효소의 변이체의 LOEUF 값 –0.41로 크게 영향을 미치는 것으로 나타났다. [자료=연세의료원 제공]

그 결과, 홀로사이토크롬c 합성효소에서 발견된 이 변이체는 진화 기반 및 대규모 인구 기반 분석에서 LOEUF 값 –0.41로 유해할 것으로 예상됐다. 또한 단백질 구조의 인실리코 분석에서도 법랑질 생성에 있어 부정적인 영향을 미칠 것으로 예측됐다.

이재훈 교수는 “이번 연구를 통해 법랑질을 생성하는 과정에서 미토콘드리아 유전자의 역할을 확인했고 이는 법랑질혈성부전 발병 기전을 밝혀내는 단서가 될 것”이라며 “법랑질형성부전의 근본적인 치료법을 찾아 개인 맞춤형 치료의 기반이 될 수 있도록 후속 연구를 진행할 것”이라고 말했다.

 

조기 유방암 환자 재발 예측 인자 발견

(왼쪽부터) 건국대병원 핵의학과 정현우 교수, 건국대병원 외과 노우철 교수 [사진=건국대병원 제공]
(왼쪽부터) 건국대병원 핵의학과 정현우 교수, 건국대병원 외과 노우철 교수 [사진=건국대병원 제공]

국내 의료진이 FDG PET/CT를 이용해 조기 유방암 환자 재발을 예측할 수 있는 암대사부피 인자를 밝혀냈다. 

건국대병원 유방암센터의 핵의학과 정현우 교수, 외과 노우철 교수 연구팀은 근치적 절제술을 받은 조기 유방암 환자 124명을 최대 9년(중앙값 7년 9개월) 동안 추적 관찰했고, 그중 11명 환자에서 유방암이 재발한 것을 확인했다. 

암세포는 정상 세포에 비해 포도당을 많이 이용하기 때문에 포도당과 유사한 방사성의약품 FDG를 몸에 주사하면 PET/CT로 암을 영상화하고 악성도를 평가할 수 있다.

 

<strong>병기가 같은 조기 유방암 환자 두 명의 FDG PET/CT 영상</strong><br>A환자(50세, 암 크기 2.8 cm, MTV 1.6 mL, 수술 후 7년 11개월까지 아직 재발하지 않음), B환자 (59세, 암 크기 2.5 cm, MTV 4.4 mL, 수술 후 3년 2개월 뒤 재발함)<br>B환자가 A환자보다 MTV가 높아 FDG PET/CT 영상에서 유방암이 더 크게 빛나고 있다. [사진=건국대병원 제공]
병기가 같은 조기 유방암 환자 두 명의 FDG PET/CT 영상 

A환자(50세, 암 크기 2.8 cm, MTV 1.6 mL, 수술 후 7년 11개월까지 아직 재발하지 않음), B환자 (59세, 암 크기 2.5 cm, MTV 4.4 mL, 수술 후 3년 2개월 뒤 재발함)<br>B환자가 A환자보다 MTV가 높아 FDG PET/CT 영상에서 유방암이 더 크게 빛나고 있다. [사진=건국대병원 제공]

분석 결과, 유방암 재발 환자들은 수술 전 FDG PET/CT 영상에서 암 세포 대사 활성도를 나타내는 암대사부피(MTV, metabolic tumor volume) 수치가 높았으며(기준 3.25 mL), 수치가 낮은 환자들에 비해 유방암 재발 확률이 약 5배 더 높았다.

암대사부피(MTV)는 암 병기, 크기, 분화도 등 기존에 알려진 다른 임상 예후인자들과 비교해서도 더 유의미한 재발 예측을 보여줬다. 

정현우 교수는 “유방암은 조기 발견이 증가하고 치료법이 발전하면서 사망률이 과거보다 많이 낮아졌다”면서 “이제는 환자 삶의 질 향상을 위하여 사망률뿐만 아니라 수술 후 재발 가능성을 정확히 예측하는 것도 필요한 때다. 이 연구 결과가 조기 유방암 환자의 치료방침 결정에 도움이 되기를 기대한다”고 말했다.

 

초정밀 약물 전달 기술 세계 최초 개발

(왼쪽부터) 한국원자력연구원 중성자과학부 한영수 박사, 연구원 장종대 박사, 홍익대학교 최수형 교수, 전북대학교 김태환 교수.
(왼쪽부터) 한국원자력연구원 중성자과학부 한영수 박사, 연구원 장종대 박사, 홍익대학교 최수형 교수, 전북대학교 김태환 교수.

약물을 사람 몸 속 원하는 부위에만 정확히 전달할 수 있을까. 이런 고민 때문에 의학계는 그동안 치료 성분을 담아 이송하는 ‘고분자 구조체’ 개발에 활발히 나서고 있다. 그런데 국내 연구팀이 최근 ‘금 나노입자’가 들어간 고분자 구조체 개발 중 특이현상을 밝혀내, 그 활용 가능성을 높였다.

금 나노입자는 고온에서 서로 응집하려는 특성이 있다. 바이러스로 체온이 높아지더라도 약물이 흩어지지 않고 목표지점에 도달하도록 돕는다. 한국원자력연구원 중성자과학부 한영수 박사 연구팀은 금 나노입자 구조체에서 ‘2차원 자가-격자배열 메커니즘’을 세계 최초로 규명하는데 성공했다.

연구진은 자체 개발한 ‘유‧무기 하이브리드 나노 구조체’에서 금 나노입자들이 격자구조로 정렬되는 순간을 포착했다. 구조체 특정 공간의 두께 변화에 따라, 금 나노입자의 배열이 달라진다는 사실도 알아냈다.

구조체는 가운데가 비어 있는 구 형태이며, 금 나노입자와 유기 분자 체인은 껍질 부분에만 모여 있다. 그중 금 나노입자는 유기 분자 체인 두 층 사이 공간에 위치한다.

유기 분자 체인 사이 공간의 폭을 4nm(나노미터)로 금 나노입자의 직경과 유사하게 조절했을 때, 금 나노입자들이 각 꼭짓점과 중심점에 위치하는 ‘중심 직사각형(centered rectangular)’ 형태로 배열됐다. 반면, 해당 공간이 금나노입자의 직경보다 얇거나 두꺼운 경우에는 무작위성을 보였다.

 

연구원이 자체 개발한 금 나노입자 구조체
연구원이 자체 개발한 금 나노입자 구조체

금 나노입자의 규칙성 있는 분포는 구조체 품질을 높이는 데 중요한 요건이다. 연구원이 개발한 금 나노입자 구조체는 약물 전달 운송체, 전자교환을 위한 나노제품 등 다양한 분야에서 활용이 기대된다.

이번 연구에서 나노미터 크기로 섞여 있는 유‧무기 나노 입자들의 응집 형태를 규명하고자 연구원은 중성자 소각 산란 장치(SANS)를 활용했다.

SANS는 연구용 원자로 ‘하나로’에서 생산된 중성자를 영하 250도의 액체 수소로 극저온화한 냉중성자로 물질의 구조를 분석한다. 냉중성자는 1~100nm 영역의 물질 구조를 연구하는 데 적합하며, 분자체에 조사하면 물질 구조 정보를 얻을 수 있다.

 

한국원자력연구원이 활용한 냉중성자 연구시설 내 중성자 소각산란장치(SANS).
한국원자력연구원이 활용한 냉중성자 연구시설 내 중성자 소각산란장치(SANS).

연구원 장종대 박사가 제1저자로 저술한 논문 ‘한정된 기하학적 구조 내 2차원 나노입자 배열의 형태적 조건(Conformational Control of Two-dimensional Gold Nanoparticle Arrays in an Confined Geometry within a Vesicular Wall)’에는 한영수 박사, 홍익대학교 최수형 교수, 전북대학교 김태환 교수가 공동으로 참여했다.

 

척추수술 후 ‘재수술’ 하는 이유 밝혀졌다

아주대병원 신경외과 노성현 교수 [사진=아주대병원 제공]
아주대병원 신경외과 노성현 교수 [사진=아주대병원 제공]

흡연, 음주, 기저질환 등이 허리 척추수술 이후 재수술 위험을 높이는 요인인 것으로 밝혀졌다. 

아주대병원 신경외과 노성현 교수 연구팀은 2005년 1월부터 2008년 12월까지 4년동안 허리 척추수술을 받은 환자 6300명을 2015년까지 10년간 추적 관찰했다.

그 결과, 재수술율은 13.2%(831명)으로 나타났다. 연령대는 60대가 가장 높았고(15.4%), 위험 요소는 남성, 흡연자, 음주자, 수술과 연관성 있는 기저질환을 수치화한 찰슨 동반질환 지수(CCI) 점수가 더 높은 즉, 기저질환이 많은 사람일수록 재수술을 많이 받았다.

성별에 따른 재수술율은 남성 14.7%에 반해 여성은 11.7%로 남성이 높게 나타났다. 흡연 여부에 따라서는 흡연자 15.2%, 비흡연자 12.7%로 차이가 있었다. 음주자의 경우 14.7%, 비음주자는 12.4%로 재수술율이 달랐다. 

척추 디스크에 공급되는 혈관은 미세혈관이다. 미세혈관들은 흡연에 의해 손상돼 디스크가 빨리 퇴행될 수 있고, 수술을 한번 받았던 사람은 재발할 수 있다.

특히 허리 척추수술로 가장 흔하게 시행되는 손상된 디스크를 제거하고, 인공 디스크를 삽입해 흔들이는 척추를 잡아주는 ’척추 유합수술‘을 받는 경우 흡연과 음주는 뼈의 유합(아물어 붙음)에 방해 요소가 되므로 금연, 금주가 권장된다. 

퇴행성 허리 척추질환은 고령화 사회에서 점점 더 증가하고 있다. 퇴행성 허리 척추질환의 유병률 증가뿐 아니라 수술기법의 발전으로 수술비율이 2배 이상 증가했지만, 일부 환자는 감염, 불유합, 지속적인 통증 및 진행성 퇴행성 변화로 인해 재수술이 필요하다.

노성현 교수는 “허리 척추수술을 받는 환자들은 이러한 위험요소들을 유의해 재수술을 받을 가능성을 최대한 낮춰야 한다”고 말했다.

 

체외충격파, 남성갱년기 치료 효과 입증

서울성모병원 비뇨의학과 배웅진 교수 [사진=서울성모병원 제공]
서울성모병원 비뇨의학과 배웅진 교수 [사진=서울성모병원 제공]

국내 연구팀이 동물모델에서 남성 갱년기에 대한 저강도 체외충격파 치료 효과를 입증했다. 

서울성모병원 비뇨의학과 배웅진 교수, 미국 캘리포니아대학교 샌디에이고(UCSD, Univ. of California San Diego) 라자세카란(M. Raj Rajasekaran) 박사(이상 공동 교신저자) 연구팀은 산화스트레스(세포 및 조직 손상 유발) 처리한 정모세포주(정자로 성장하는 세포) 및 남성호르몬 억제가 유도된 갱년기 동물모델을 대상으로 4가지 강도(0.01, 0.05, 0.1, 0.2 mJ/mm2)의 저강도 체외충격파 실험을 진행했다.

그 결과, 체외충격파 치료군의 혈관 생성인자(vascular endothelial growth factor, VEGF) 발현량 및 항산화능이 증가한 것으로 나타났다. 특히 특정 강도(0.05 mJ/mm2)에서 개선효과가 뛰어났으며 정액검사에서 정자의 운동성이 대조군 대비 21.88%에서 39.13%로 개선된 것으로 확인됐다. 

남성갱년기는 테스토스테론 저하로 장기 기능이 떨어지면서 나타나는 다양한 증상과 성기능 장애가 동시에 나타나는 질환이다. 테스토스테론은 정소에서 분비되는 대표적인 남성호르몬으로, 남성의 성징에 주된 역할을 하고 근육·뼈·체모의 발달을 촉진시키며, 뇌의 집중력과 기억력을 높여주기도 한다.

건강한 남성은 하루에 5~7mg 정도의 테스토스테론을 생산하는데, 보통 30대 초반에 남성호르몬 수치가 정점에 도달한 다음 30대 후반부터 남성호르몬 분비가 줄어들기 시작해 40대 후반이나 50대가 되면 서서히 갱년기 증상을 느낀다.

테스토스테론이 몸 속에서 저하되면 비만을 일으키며, 비만이 되면 지방세포에서 테스토스테론을 분해해서 남성 호르몬이 더 감소하게 되는 악순환이 발생하게 된다. 남성갱년기의 발생 빈도는 중년 남성의 20~30% 정도로 추산된다.

특히 당뇨가 있는 비만환자는 그렇지 않은 남성보다 남성호르몬수치가 더 낮은 것으로 확인돼 남성갱년기의 발생 위험이 높기 때문에 당뇨와 비만이 함께 있다면 남성호르몬 수치를 주기적으로 점검해야 한다. 남성갱년기 치료는 호르몬 보충요법을 통해 성기능 장애, 우울증 등 동반 증상을 완화한다.

체외 충격파(ESWT) 치료는 비뇨의학과 영역에서는 요로결석 제거를 위한 치료방법으로 친숙하지만, 쇄석 강도의 1~10% 가량 낮은 에너지의 충격파를 발생시키는 기술이 개발되면서 여러 가지 질환에 사용되고 있다.

다른 분야에서는 신혈관재생 효과를 이용해 허혈성 심질환이나 상처 치유에 활용하기도 하고, 염증이나 통증 개선 효과를 이용한 근골격계 통증 치료에 이용되기도 한다.

비뇨의학과 분야에서도 혈관성 발기부전 환자에서 신혈관재생 및 항산화 효과로 인한 발기능 개선을 보고한 바 있으나, 고환을 포함한 생식기관에서의 영향에 대한 보고는 많지 않은 상황이었다.

배웅진 교수는 “대표적으로 산화스트레스에 민감한 기관인 남성 생식기관에서 정자의 질이나 남성 갱년기에서의 효능을 확인하기 위한 전임상 연구를 진행해 의미있는 결과를 도출했다”며 “저강도 체외충격파 치료가 저출산 고령화 시대에 남성 갱년기 치료에 있어 비침습적인 치료방법 중 하나로 자리잡기를 기대한다”고 밝혔다.

 

 


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응우엔 2022-04-09 15:19:28
남편이 빨리주거쓰먼조케써옹

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