주간 메디컬 탑픽 | “암 면역치료 효능 높이는 획기적 치료법 개발”
주간 메디컬 탑픽 | “암 면역치료 효능 높이는 획기적 치료법 개발”
  • 이지혜
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2022.10.29 00:01
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[헬스코리아뉴스 / 이지혜] 이번 주(10월 23일~10월 28일)에도 인간의 건강에 영향을 미치는 흥미로운 연구 결과들이 나왔습니다. 갑상선 수술 중 후두신경 보존하는 최적의 마취조건이 규명됐고 FOXM1 억제제를 이용한 면역치료법이 부작용 없이 다양한 암종에서 암 면역치료 효과를 획기적으로 향상시킬 수 있다는 연구 결과가 나왔습니다. 한 주 동안 화제가 된 주요 메디컬 뉴스를 정리했습니다. [편집자 글]

희귀 뇌발달 질환 ‘웨스트 증후군’ 새로운 원인 나왔다

(왼쪽부터) 기초과학연구원 김은준 단장, 강무원 대학원생, 고대의대 한기훈 교수, 장은화 박사, 강혜림 대학원생 [사진=고려대의료원 제공]
(왼쪽부터) 기초과학연구원 김은준 단장, 강무원 대학원생, 고대의대 한기훈 교수, 장은화 박사, 강혜림 대학원생 [사진=고려대의료원 제공]

CYFIP2 유전자 단일 염기서열 변이가 희귀 뇌발달 질환인 웨스트 증후군(West syndrome)을 일으키는 것으로 나타났다. 웨스트 증후군의 새로운 원인이 밝혀져 치료에 대한 희망의 길이 열릴 것으로 보인다. 

고려대학교 의과대학 뇌신경과학교실 한기훈 교수 연구팀과 기초과학연구원(IBS) 시냅스 뇌질환 연구단(김은준 단장, KAIST 석좌교수)은 공동연구를 통해 CYFIP2 유전자의 단일 염기서열 변이가 웨스트 증후군의 원인이 될 수 있음을 동물모델에서 확인했다.

웨스트 증후군은 신생아 1만 명당 6명 미만에서 발생하는 희귀 뇌발달 질환이다. 만 1세 이전에 영아연축(Infantile spasm), 간질 등의 증상이 나타나며 이후에도 지적장애와 발달장애가 동반되는 난치성 질환이다. 

연구팀은 최근 외국에서 수행된 웨스트 증후군 환자의 유전체 분석에서 CYFIP2 유전자 변이가 다수 보고된 점에 주목했으며 가장 빈번히 나타나는 변이(Hotspot mutation, p.Arg87Cys)에 대한 생쥐 모델을 제작해 분석했다.

 

웨스트 증후군 관련 CYFIP2 유전자 변이를 갖는 생쥐 모델이 나타내는 다양한 증상 [사진=고려대의료원 제공]
웨스트 증후군 관련 CYFIP2 유전자 변이를 갖는 생쥐 모델이 나타내는 다양한 증상 [사진=고려대의료원 제공]

그 결과, CYFIP2 유전자 변형 생쥐가 어린 시기에 연축행동, 소뇌증, 발달장애 등 웨스트 증후군 환자에서 보이는 대표적 증상들을 재현함을 확인했다. 성체 시기에는 뇌 해마 영역에서 신경세포가 소실되고 별아교세포 및 미세아교세포 과다성장(Gliosis)이 일어남을 발견했다. 분자 기전으로서 p.Arg87Cys 변이가 CYFIP2 단백질 유비퀴틴화를 촉진해 안정성을 저해함을 규명했다.

한기훈 교수는 “이번 연구를 통해 환자에서 발견된 CYFIP2 유전자 변이와 웨스트 증후군 발병 간 인과관계를 검증함과 동시에 해당 변이가 CYFIP2 단백질에 미치는 영향을 구체적으로 규명한 것이 가장 중요한 성과”라며 “이번에 제작된 CYFIP2 유전자 변형 동물모델은 웨스트 증후군 발병에 대한 심도 있는 신경과학적 기전 규명과 새로운 치료법 개발에 활용가치가 매우 크다”고 말했다.

 

갑상선 수술 중 후두신경 보존하는 최적의 마취조건 규명

(왼쪽부터) 보라매병원 갑상선센터 채영준 교수, 마취통증의학과 이정만·원동욱 교수 [사진=보라매병원 제공]
(왼쪽부터) 보라매병원 갑상선센터 채영준 교수, 마취통증의학과 이정만·원동욱 교수 [사진=보라매병원 제공]

신경근차단 역전제 네오스티그민을 투여한 모든 환자에서 수술 시간의 지연 없이 후두신경감시술이 성공적으로 시행됐다는 연구 결과가 나왔다. 갑상선 수술 중 후두신경을 보존하기 위한 최적의 마취조건이 규명됨에 따라 표준적인 진료지침이 마련될 것으로 보인다. 

서울대병원운영 보라매병원 다학제 연구팀은 갑상선 수술 중 후두신경을 보존하기 위한 최적의 마취조건을 규명한 연구결과를 최근 발표했다.

성공적인 후두신경감시술을 위한 최적의 마취조건 규명에 대한 연구결과를 국제 학술지에 다수 발표한 바 있는 보라매병원 갑상선센터 채영준 교수, 마취통증의학과 이정만·원동욱 교수 연구팀은 2021년 5월부터 8월까지 갑상선 수술을 받은 환자들을 대상으로 신경근차단 역전제인 ‘네오스티그민(neostigmine)’의 투여가 후두신경감시술에 미치는 영향에 대해 연구를 진행했다. 

연구팀은 44명의 갑상선 수술 환자들을 네오스티그민을 투여한 군과 ‘위약(placebo)’을 투여한 군으로 전향적 무작위 배정해 비교한 결과, 네오스티그민 투여 군 모든 환자에서 수술 시간의 지연 없이 후두신경감시술이 성공적으로 시행됐다. 

그러나 위약군의 경우 약 절반에 해당하는 환자에서 신경감시술에 적합한 상태가 되기까지 평균적으로 11분가량 수술이 지연된 것으로 나타났다.

연구팀은 네오스티그민 투여가 수술 지연 없이 후두신경감시술을 위한 마취조건을 완성함으로써 갑상선 수술 시 후두신경감시술에 대한 신뢰도와 성공률을 높이는데 기여할 수 있다고 판단했다.

보건복지부와 중앙암등록본부가 국가암등록통계사업을 통해 매 2년마다 발표하는 한국인의 암 발생률 통계에 따르면, 갑상선암은 한국인에서 가장 흔하게 발생하는 암으로 여성에서는 유방암에 이어 두 번째, 남성에서는 여섯 번째로 흔한 암이다.

갑상선 수술 건 수 또한 지속 증가해 왔으며 수술 빈도 증가에 따라 합병증 역시 증가했다. 갑상선 수술 후 합병증은 갑상선암 환자들의 삶의 질을 저하시키는 대표적인 이유 중 하나다. 특히 수술 중 후두신경 손상은 목소리를 변성시키고 음식물을 삼키는 데 장애를 일으키는 대표적인 수술 합병증으로 발생 빈도는 약 5%에 이른다.

갑상선 수술 중 후두신경 손상을 예방하기 위한 다양한 기법들이 개발되어 왔는데 가장 대표적인 것이 후두신경감시술(intraoperative neuromonitoring, IONM)이다. 후두신경감시술의 후두신경 손상 예방 효과는 기존의 연구들을 통해 확인되며 현재 유럽과 미국에서 널리 사용되고 있으나 성공적인 신경감시술을 위한 마취조건이 확립되지 않아 신경감시술 자체가 성공하지 못하는 빈도 또한 높게 보고되어 왔다.

 

 

암 면역치료 효능 높이는 획기적 치료제 찾았다  

국립암센터 고성호·최용두 박사
국립암센터 고성호·최용두 박사

기존의 암 면역치료에 사용되는 면역관문 억제제의 문제점을 해결하면서 치료효과를 크게 향상시킬 수 있는 새로운 치료제가 주목된다.

국립암센터(원장 서홍관) 고성호·최용두 박사 연구팀은 FOXM1 억제제를 사용해 암세포가 면역세포의 공격을 회피하는데 이용하는 PD-L1 단백질의 생성을 차단할 수 있음을 증명하고, 이를 활용한 획기적인 면역 치료법을 개발해냈다.

암세포는 세포 표면에 PD-L1이라는 면역관문 단백질을 과발현하여 면역세포인 독성 T-세포와 상호 작용함으로써 T-세포가 암세포를 인지하더라도 암세포를 공격할 수 없게 만든다.

글로벌 제약사를 비롯한 제약바이오업계는 암세포의 PD-L1 면역관문 단백질과 독성 T-세포 사이의 상호작용을 억제해 T-세포가 암세포를 다시 공격할 수 있도록 하는 항체 기반 면역관문 억제제 개발에 주력하고 있다. 그러나 기존의 항체로 만든 면역관문 억제제는 고비용으로 인해 암환자에게 큰 부담이 되고 있고, 암세포 증식이 빠르거나 종양 크기가 큰 경우에는 치료 효과가 미미하다. 여기에 면역관문 억제제의 사용이 증가하면서 심장독성 등의 심각한 부작용 사례도 늘어나고 있다. 

국립암센터 고성호·최용두 박사 연구팀은 FOXM1 억제제를 암세포에 처리하면 암세포가 PD-L1 단백질을 만들지 못하게 할 뿐만 아니라, 암세포 증식을 억제하고 암세포의 사멸까지 유도해 효과적으로 암을 치료할 수 있다는 사실을 동물실험을 통해 확인했다고 25일 밝혔다.

특히, 면역치료 저항성을 보이는 폐암 동물 모델에서 FOXM1 억제제와 면역관문 억제제를 동시에 투여했을 경우, 각각을 단독으로 투여했을 경우에 비해 면역치료 효과가 크게 향상되는 결과를 얻었다. FOXM1 억제제는 암세포에 높게 발현돼 있는 FOXM1 단백질에만 작용하기 때문에 FOXM1 억제제를 이용한 단독 또는 병용 치료 시 정상조직에 대한 부작용이 나타나지 않는다는 사실도 알아냈다.

고성호 박사는 “FOXM1 단백질은 폐암, 대장암 등 여러 암종에서 과발현되어 있기에, FOXM1 억제제를 이용한 면역치료법은 부작용 없이 다양한 암종에서 암 면역치료 효과를 획기적으로 향상시킬 수 있는 대안으로 기대된다”고 말했다.

최용두 박사는 “FOXM1 억제제는 생산 비용이 낮아 환자의 의료비 부담을 크게 낮춤으로써 다수의 환자에게 효과적으로 치료를 제공할 수 있을 것”이라며 “향후 임상 효과를 검증해 실제 암 치료에 적용할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.
 
 

피 한방울로 간암 환자 예후 예측

(왼쪽부터) 세브란스병원 소화기내과 박준용·이혜원 교수, 진단검사의학과 이승태 교수 [사진=연세의료원 제공]
(왼쪽부터) 세브란스병원 소화기내과 박준용·이혜원 교수, 진단검사의학과 이승태 교수 [사진=연세의료원 제공]

치료 반응 예측이 어려웠던 간암에서 혈액 액체생검(Liquid Biopsy)를 이용해 환자들의 예후를 예측할 수 있게 됐다.

세브란스병원 소화기내과 박준용·이혜원 교수, 진단검사의학과 이승태 교수 연구팀은 액체생검 ctDNA 검사를 통해 간암 환자들의 예후를 예측할 수 있다고 25일 밝혔다. 

간암은 우리나라 전체 암 중 사망률 2위에 해당하는 난치성 질환이다. 특히 생산활동 연령대 발병 1위이며, 경제적 부담 면에서도 1위인 암이다. 조기에 발견할 경우 치료율이 높지만, 진행성 간암은 원인이 다양하고 유전적 이질성이 커 치료 효과가 상대적으로 낮고 예후 예측이 어렵다.

최근 유전체 분석 기술이 발전하며 액체생검이 암의 조기 발견과 치료, 환자의 예후를 예측할 수 있는 해결책으로 주목받고 있다. 액체생검은 환자의 조직을 직접 떼어내는 기존 ‘조직생검’과 다르게 혈액, 타액(침), 소변 등에 존재하는 핵산 조각을 분석해 암 등 질병의 진행을 추적하는 기술이다. 암의 조기진단과 보조적 진단 방법으로 활용할 수 있고 반복 검사가 가능해 치료에 대한 반응 추적, 재발 모니터링 등에 사용할 수 있는 장점이 있다.

연구팀은 2017~2018년 세브란스병원의 간암 환자 102명, 비간암환자 41명 총 143명을 대상으로 조직생검과 혈청 액체생검을 진행했다.

검사 결과, 102명의 간암 환자 중 약 50%에서 조직과 혈액에 높은 빈도로 TP53, TERT, CTNNB1 등과 같은 유전자 변이가 발견됐다. 반면 간 종양 환자, 간 질환 환자에서는 유전자 변이가 검출되지 않았다.

연구팀은 분석의 정확도를 높이기 위해 분자적 바코드 시퀀싱(molecular barcode sequencing)을 활용해 혈액에 순환하는 순환 종양성 DNA(circulating tumor DNA, ctDNA) 인식 분석을 진행했다.

 

TP53 돌연변이를 보유한 간암 환자에서 그렇지 않은 환자에 비해 더 나쁜 생존율을 보였다(P=0.007). 반면 TERT와 CTNNB1 돌연변이는 환자의 생존에 유의한 영향을 주지 않았다. [사진=연세의료원 제공]
TP53 돌연변이를 보유한 간암 환자에서 그렇지 않은 환자에 비해 더 나쁜 생존율을 보였다(P=0.007). 반면 TERT와 CTNNB1 돌연변이는 환자의 생존에 유의한 영향을 주지 않았다. [사진=연세의료원 제공]

분석 결과, ctDNA의 유전자 변이 프로파일이 실제 간암 조직의 유전자 변이 프로파일과 유사한 것으로 나타났다. 특히, TP53의 돌연변이가 환자들의 예후와 직접적인 연관이 있는 것을 확인했다.

TP53 돌연변이를 보유한 간암 환자는 이를 보유하지 않은 환자에 비해 유의미(P값=0.007)하게 더 나쁜 생존율을 보였다. P값은 임상에서 집단 간 차이가 통계적으로 유의미한지 판단하는 지표로 보통 0.05 미만이면 통계적 유의성을 충족했다고 본다. 반면 TERT와 CTNNB1 돌연변이는 환자들의 생존에 유의한 영향을 주지 않았다.

이번 연구 결과에 따라 간암 환자에서 ctDNA 검사는 진단 보조와 향후 치료 예후를 예측해 최근 간암 치료에서 주목받고 있는 면역 치료와 같은 항암치료 후 치료반응을 관찰하는 바이오마커로 사용이 기대된다.

 

 

“두경부암 맞춤형 치료 가능해진다” ... 방사선 치료 효과 예측 플랫폼 개발

의정부을지대병원 이비인후과 최성용 교수 [사진=의정부을지대병원 제공]
의정부을지대병원 이비인후과 최성용 교수 [사진=의정부을지대병원 제공]

암세포 오가노이드(3차원 줄기세포) 배양기술을 활용해 두경부암의 방사선 치료 예후를 예측할 수 있는 플랫폼이 개발됐다.

의정부을지대병원 이비인후과 최성용 교수는 삼성서울병원 이비인후과 정만기 교수, 방사선종양학과 오동렬 교수와 오가노이드 플랫폼 전문 기업인 엠비디(대표 구보성)의 공동 연구로 난치성 암인 두경부암의 방사선 반응 분석이 가능한 오가노이드 플랫폼을 개발해 환자 맞춤형 치료를 통한 예후 개선 가능성을 열었다.

공동연구팀은 39명의 두경부암 환자에게서 환자유래세포(PDC)를 획득해 오가노이드 배양 플랫폼에 직접 3D 암세포를 배양했다. 배양된 암세포는 환자별 유래세포의 유전적 특성과 92.8% 일치했다.

연구팀은 배양된 암세포에 각각 2, 4, 8Gy(방사선 흡수선량 단위)의 방사선을 조사한 뒤 방사선 반응 지수(RTauc)를 분석하고, 환자들의 임상 반응과 비교했다.

그 결과, 배양된 암세포는 두경부암의 방사선 반응 지수에 따라 산출된 임계값(4.6)을 기준으로 ▲방사선 반응성(<RTauc 4.6)과 ▲방사선 저항성(>RTauc 4.6)으로 뚜렷하게 구분됐다.

특히 이 과정에서 배양된 암세포에 방사선량별로 조사했을 때 ▲방사선 반응성 그룹(15명)에서는 암세포가 최대 98%(2Gy→47%, 4Gy→87%, 8Gy→98% 감소)까지 감소된 반면 ▲방사선 저항성 그룹(24명)에서는 유의미한 변화가 발견되지 않았다.(그림1 참고) 

 

(그림1) 방사선 조사 후 암세포 증식 및 사멸 분석 [사진=의정부을지대병원 제공]
(그림1) 방사선 조사 후 암세포 증식 및 사멸 분석 [사진=의정부을지대병원 제공]

연구팀이 3년간 추적 관찰한 결과, 방사선치료 후 방사선 반응성 그룹의 무재발 생존율은 85%로 방사선 저항성 그룹의 45%와 약 1.8배 차이를 보였다. 이 외에도 ▲재발 ▲원격 전이(암이 처음 발생한 장기와 멀리 떨어진 다른 장기나 림프절로 전이된 상태) ▲림프혈관 및 신경관 침윤을 포함한 부정적인 임상 반응은 방사선 저항성 그룹(20명)에서 우세하게 나타나 방사선 반응성 그룹(6명)과 3배 이상의 차이가 나타났다.(그림2 참고)

 

(그림2) 방사선 반응 지수와 환자별 임상 반응의 상관관계 분석(P-diff: 저분화, PNI/LVI: 림프혈관 및 신경관 주변 침윤, Margin+: 임파선 침범, ECE+: 피막 외 침범, AdvFactors: 부정적 예후, Recurrence: 재발) [사진=의정부을지대병원 제공]
(그림2) 방사선 반응 지수와 환자별 임상 반응의 상관관계 분석(P-diff: 저분화, PNI/LVI: 림프혈관 및 신경관 주변 침윤, Margin+: 임파선 침범, ECE+: 피막 외 침범, AdvFactors: 부정적 예후, Recurrence: 재발) [사진=의정부을지대병원 제공]

두경부암은 구강, 후두 및 편도에 발생하는 난치성 암이다. 주로 수술과 방사선요법을 통해 치료하는데, 환자마다 방사선치료 반응을 예측할 수 없어 치료법을 결정하는 데 한계가 있었다.

최성용 교수는 “연구팀이 개발한 방사선 반응 측정 플랫폼은 두경부암에 대한 방사선치료 반응을 예측할 수 있는 차세대 신기술”이라며 “이번 연구가 향후 두경부암 치료법을 결정하는 데 있어 중요한 단서를 제공할 것”이라고 말했다.


 

리스테리아균 감염질환 치료제 개발 단초 찾았다

(왼쪽부터) 윤성일 교수, 조소연·나혜원 대학원생.
(왼쪽부터) 윤성일 교수, 조소연·나혜원 대학원생.

식중독을 유발하는 리스테리아균(Listeria monocytogenes)의 인간 감염 과정에서 중요한 역할을 담당하는 편모의 생성 조절 기전이 밝혀졌다. 이번 연구는 리스테리아균 감염질환 치료제 개발의 단초가 될 것으로 기대된다.

강원대학교 의생명융합학부 윤성일 교수(제1저자 조소연·나혜원 대학원생) 연구팀은 리스테리아균의 편모 생성이 온도에 따른 GmaR(항억제 인자) 단백질의 독특한 구조적 변화에 의해 제어된다는 사실을 규명했다고 26일 밝혔다.

 

[용어설명]

* 리스테리아균 : 병원성 세균으로 육류, 유제품 등을 오염시켜 식중독 증상을 유발한다. 면역저하자의 경우 패혈증, 뇌수막염 등의 심각한 질환을 야기한다.

* 편모 : 세균 표면에 부착된 채찍 모양의 구조물로, 회전을 통해 세균에 운동성을 제공한다.

* 전사억제 인자(transcriptional repressor) : DNA 유전암호가 RNA중합효소에 의해 전령RNA(mRNA)로 옮겨지는 전사(transcription) 과정을 억제하는 단백질이다.

* 항억제 인자(antirepressor) : 전사억제 인자에 결합하여 전사억제 기능을 저해하는 단백질이다.

 연구팀은 엑스선 결정학을 이용해 GmaR 단백질의 단독 구조 및 MogR 단백질에 결합했을 때의 구조를 원자수준에서 규명하고, 3차원 구조 분석과 생물리화학 및 세포실험을 통해 GmaR-MogR 시스템의 작동방식을 제시했다.

낮은 온도에서 GmaR 단백질은 환형의 단량체로 존재하며 MogR의 멀리 떨어진 두 부위를 직접적으로 인식함으로써 MogR의 편모 단백질 발현 억제능력을 무력화시키고 결국 편모 발현을 유도한다.

연구팀은 온도가 올라감에 따라 GmaR 단백질이 변성되어 MogR 결합능을 소실한 비정상적 응집체를 형성한다는 사실도 밝혀냈다.

37도에서 만들어진 GmaR 응집체는 MogR에 결합하지 못 하기 때문에 MogR이 정상적으로 기능하게 하고, 결국 편모 단백질 발현이 억제된 것을 확인했다.
 

<strong>(그림1) 낮은 온도에서의 GmaR-MogR 복합체의 삼차원 구조</strong><br>​​​​​​​GmaR은 도메인 별로 다른 색깔의 표면으로 표시되어 있으며, MogR은 녹색 리본 구조로 나타냈음. GmaR은 항억제 도메인의 site 1과 site 2 두 부분을 이용해 MogR에 결합함.
(그림1) 낮은 온도에서의 GmaR-MogR 복합체의 삼차원 구조
GmaR은 도메인 별로 다른 색깔의 표면으로 표시되어 있으며, MogR은 녹색 리본 구조로 나타냈음. GmaR은 항억제 도메인의 site 1과 site 2 두 부분을 이용해 MogR에 결합함.
<strong>(그림2) 온도에 따른 리스테리아균 편모 형성 조절 모식도</strong><br>(A) 30도 이하의 체외 환경에서 리스테리아균의 GmaR은 환형의 단량체로 존재하며 전사억제 인자인 MogR에 이중 결합하여 MogR의 기능을 저해함. 편모 유전자의 전사가 유도되어 편모를 형성할 수 있고 편모를 이용한 운동성을 획득함.(B) 37도 체내에서 리스테리아균의 GmaR은 응집되어 MogR에 결합하지 못 함. 따라서 MogR은 편모 유전자의 작동자에 결합하여 편모 유전자의 전사를 억제하고 결국 편모를 형성하지 못 함. 대신 체내의 액틴 단백질을 중합하여 운동성을 가짐.
(그림2) 온도에 따른 리스테리아균 편모 형성 조절 모식도
(A) 30도 이하의 체외 환경에서 리스테리아균의 GmaR은 환형의 단량체로 존재하며 전사억제 인자인 MogR에 이중 결합하여 MogR의 기능을 저해함. 편모 유전자의 전사가 유도되어 편모를 형성할 수 있고 편모를 이용한 운동성을 획득함.(B) 37도 체내에서 리스테리아균의 GmaR은 응집되어 MogR에 결합하지 못 함. 따라서 MogR은 편모 유전자의 작동자에 결합하여 편모 유전자의 전사를 억제하고 결국 편모를 형성하지 못 함. 대신 체내의 액틴 단백질을 중합하여 운동성을 가짐.

 

세포 안테나 ‘일차섬모’ 배고픔 감지 → 인체 항상성 유지

(왼쪽부터) 연세대 치과대학 구강생물학교실 김기우 교수, 양동주 연구원 [사진=연세의료원 제공]
(왼쪽부터) 연세대 치과대학 구강생물학교실 김기우 교수, 양동주 연구원 [사진=연세의료원 제공]

세포 활동에 영향을 주는 것으로 알려진 일차섬모가 배고픔을 감지해 우리 몸의 항상성 유지에 관여하는 것으로 확인됐다. 

연세대 치과대학 구강생물학교실 김기우 교수, 양동주 연구원 연구팀은 일차섬모가 배고픔 신호를 감지한다고 26일 밝혔다.

섬모(cilia)는 우리 몸을 구성하는 최소 단위인 세포의 특정 돌출 부위다. 그중 일차섬모(primary cilia)는 체내 원활한 세포 활동을 유발하는 ‘세포의 안테나’로 불린다.

우리 몸은 열량 등 체내 조건을 일정 수준으로 유지하려는 항상성을 갖고 있다. 그래서 음식을 너무 많이 섭취하면 식욕을 떨어뜨리는 렙틴(leptin)의 분비량을 늘려 불필요한 에너지 흡수를 막는다. 

반대로 음식 섭취량이 적으면 렙틴 분비량은 떨어뜨리고 스트레스‧피로‧두통‧구토 등 단식 반응을 일으키는 코르티코스테론(corticosterone), 테스토스테론(testosterone), T4의 분비량을 조절해 음식 섭취를 유도한다.

연구팀은 이전 연구에서 일차섬모 기능에 이상이 생기면 신체의 에너지 조절 기능이 떨어져 비만이 발생한다는 사실을 밝힌 바 있다. 이에 기존 연구를 토대로 렙틴의 분비를 감지해 포만감을 느끼게 하고 배고픔 신호가 나오면 코르티코스테론 등 내분비 호르몬 분비량을 조절해 음식 섭취를 유발하며 항상성 유지에 관여하는 기관이 일차섬모라는 가설을 세웠다.

연구팀은 일차섬모를 제거한 모델 마우스와 일반 마우스에서 음식 섭취량 증가와 감소에 따른 렙틴과 내분비 호르몬 분비량을 비교했다. 연구 결과, 일차섬모가 없는 모델 마우스의 항상성 조절 기능이 손상된 것으로 나타났다.

 

일차섬모가 정상적으로 기능하면 렙틴 호르몬 분비량을 감지해 체내 항상성을 유지하지만, 장애가 생기면 감지 민감도가 떨어질 뿐만아니라 내분비 호르몬의 분비량도 비정상적으로 조절된다. [사진=연세의료원 제공]
일차섬모가 정상적으로 기능하면 렙틴 호르몬 분비량을 감지해 체내 항상성을 유지하지만, 장애가 생기면 감지 민감도가 떨어질 뿐만아니라 내분비 호르몬의 분비량도 비정상적으로 조절된다. [사진=연세의료원 제공]

음식 섭취량이 늘었을 때 일차섬모가 없는 모델 마우스는 예상대로 렙틴의 분비를 감지하지 못했다. 음식 섭취량이 늘자 렙틴 분비량이 증가했지만 신체가 이를 감지하지 못해 포만감이 느껴지지 않는 렙틴 저항성이 나타났고 렙틴은 계속 분비되는 이상 반응이 나타났다. 모델 마우스의 평균 렙틴 분비량은 6ng/ml까지 늘어났는데 이는 일반 마우스(2ng/ml)의 평균 분비량보다 3배 이상 높은 수치다.

연구팀은 이어 모델 마우스와 일반 마우스를 24시간 이상 굶긴 뒤 식사량 감소에 따른 반응을 비교했다. 그 결과 일반 마우스에서는 렙틴 분비량이 0.5ng/ml이하로 거의 분비 되지 않아 음식 섭취가 정상적으로 유도된 것과 달리 모델 마우스에서는 일반 마우스가 포만감을 느낄 때의 렙틴 분비량(2ng/ml)보다 많은 3.5ng/ml가 분비됐다. 일차섬모가 없는 모델 마우스는 굶더라도 여전히 렙틴 분비를 감지하는 민감도가 낮아 음식 섭취에 대한 유도 반응이 일어나지 않았다.

음식 섭취량이 줄어 배고픈 상태가 되면 코르티코스테론의 분비량은 증가하고, 테스토스테론과 T4 호르몬의 분비량은 감소하는 등 단식 반응이 일어나며 항상성이 유지돼야 한다. 일반 마우스가 각각 +65ng/ml, -0.25ng/ml, -2.8ng/ml의 변화폭을 보이며 스트레스 등 단식 반응이 나타난 것과 달리 모델 마우스의 호르몬 변화폭은 +35ng/ml, -0.1ng/ml, -0.5ng/ml에 그쳐 항상성 조절을 위한 단식 반응을 보이지 않았다.

연구팀은 이러한 결과를 통해 일차섬모가 단식을 감지하고 단식에 대한 우리 몸의 보호 반응에 필수 기관이라는 결론을 냈다.


 

손끝 절단 환자 치료 ‘하이브리드 복부 피판술’ 개발

보라매병원 성형외과 박준호 교수 [사진=보라매병원 제공]
보라매병원 성형외과 박준호 교수 [사진=보라매병원 제공]

국내 연구진이 손끝 절단 환자를 대상으로 ‘하이브리드 복부 피판술(Hybrid Abdominal Flap, HAF)’을 개발했다. 

보라매병원 성형외과 박준호 교수 연구팀은 손끝 절단 환자를 대상으로 ‘하이브리드 복부 피판술(Hybrid Abdominal Flap, HAF)’을 개발해 그 효과성을 확인한 연구결과를 최근 발표했다.

연구팀은 2019년 3월부터 2021년 4월까지 손끝이 절단된 환자를 대상으로 절단부위에 뼈 이식과 복부 피판술을 동시에 진행하는 ‘하이브리드 복부 피판술’을 시행했다.

그 결과, 기존 유경 피판술을 시행한 환자와 비교해 수술 부위의 미용적·기능적인 개선 효과가 확인됐다.

‘하이브리드 복부 피판술’을 시행 받은 손가락은 기존의 유경 피판술을 시행 받은 손가락보다 수술 후 관절 가동 범위가 통계적으로 유의하게 넓었고 수술 환자의 미용·기능적인 만족도 또한 2배 이상 높은 것으로 나타났다.

수술 후 시간이 지남에 따라 재생 부위의 기능이 전반적으로 크게 향상되는 모습도 보였다. 평균 수술 시간이 30분 내외로 매우 짧고 이환 위험도 낮아 기존 수술과 달리 국소마취만으로도 빠르고 간단하게 수술이 가능한 것으로 평가됐다.

힘줄이나 뼈 노출을 동반하는 손끝 절단은 일상생활에서 가장 흔하게 일어나는 수부 손상 중 하나로 일반적으로 절단 부위를 이식하는 방법으로 치료가 이루어진다. 하지만 절단 부위의 훼손 정도가 심해 문합을 위한 혈관이나 뼈가 심하게 손상된 경우에는 이식이 어려운 문제가 있다.

문제에 대안이 될 수 있는 ‘복부 피판술(abdominal flap)’은 자가 조직을 이용해 결손 부위를 재건하는 수술법이다. 절단 부위를 혈류가 풍부한 복부에 이식해 결손부를 재생시킨 뒤 이를 다시 분리하는 방식으로 치료가 이루어진다. 그러나 뼈를 제외한 피부 및 연부조직의 재생만 가능해 손가락 길이 보존과 기능 회복에 있어 한계점이 존재한다.  

 

 

‘케톤 생성 식이요법’ 성인 뇌전증에 탁월한 효과 입증

(왼쪽부터) 아주대병원&nbsp;신경과 최준영·김태준&nbsp;교수, 뇌과학교실&nbsp;고승연&nbsp;연구강사 [사진=아주대병원&nbsp;제공]
(왼쪽부터) 아주대병원&nbsp;신경과 최준영·김태준&nbsp;교수, 뇌과학교실&nbsp;고승연&nbsp;연구강사 [사진=아주대병원&nbsp;제공]

소아 뇌전증 치료에 사용하는 ‘케톤 생성 식이요법’이 성인 난치성 뇌전증중첩증(뇌전증 지속 상태) 치료에도 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 

아주대병원 신경과(뇌과학교실) 최준영 교수 연구팀(뇌과학교실 고승연 연구강사, 신경과 김태준 교수)은 케톤 생성 식이요법이 성인 난치성 뇌전증중첩증 환자에서 항경련 효과와 더불어 신경보호 효과가 있음을 실제적인 기능장애 평가 점수를 통해 처음으로 입증했다.

케톤 생성 식이요법은 과거 간질로 불리던 뇌전증으로 인해 발작 중인 소아 환자에게 고지방·저탄수화물·고단백식이를 공급하는 영양요법으로 성인 뇌전증중첩증 환자에서는 치료효과가 명확히 밝혀져 있지 않았다.

연구팀은 2015년부터 2021년까지 7년동안 아주대병원에서 난치성 뇌전증중첩증으로 입원치료를 받은 성인 환자 140명을 대상으로 케톤 생성 식이요법 시행군(32명)과 그렇지 않은 군(108명)으로 나눠 분석했다.

치료효과는 퇴원 시, 퇴원 후 3개월째 두 차례에 걸쳐 기능장애 평가 척도인 mRS(modified Rankin Scale)로 평가했다.

분석결과 ▲고령 ▲발작중증도(STESS 점수)가 높은 환자 ▲전신마취치료를 받은 환자 ▲초난치성 뇌전증중첩증 환자에서 케톤 생성 식이요법이 유의미한 치료효과가 있는 것으로 확인됐다.

전신마취치료를 받은 환자와 초난치성 뇌전증중첩증 환자의 경우, 케톤 생성 식이요법 시행군은 그렇지 않은 군에 비해 mRS(modified Rankin Scale)로 평가한 기능점수가 각각 1.74점, 1.66점 더 낮게 즉, 신체 기능이 더 좋아진 것으로 나타났다. 

캐톤 생성 식이요법을 받은 경우 다양한 치료에도 불구하고 뇌전증 발작이 지속된 난치성 뇌전증중첩증 환자의 80% 이상에서 캐톤 생성 식이요법을 시작하고 케톤 혈증이 만들어지면서 1-2일 이내에 뇌전증 발작이 멈췄다.

연구팀은 “어떤 치료법을 제시하기 힘들 정도로 치료가 어려운 성인 난치성 뇌전증중첩증 환자에게 비교적 안전하고 효과적인 치료법을 제시할 수 있게 됐다”고 밝혔다.

최준영 교수는 “이번 연구는 성인 난치성 뇌전증중첩증에서 케톤 생성 식이요법의 효과를 구체적으로 입증한 최초의 연구”라며 “이번 연구가 난치성 뇌전증중첩증 환자들에게 도움이 되길 바란다”고 말했다. 

 

 

“갑상선암 로봇수술, 부갑상선 보존에 유리”

(왼쪽부터) 백세현 이대서울병원 유방센터장, 권형주 이대여성암병원 갑상선암센터장, 강경호 이대서울병원 갑상선센터장 [사진=이화의료원 제공]
(왼쪽부터) 백세현 이대서울병원 유방센터장, 권형주 이대여성암병원 갑상선암센터장, 강경호 이대서울병원 갑상선센터장 [사진=이화의료원 제공]

갑상선암 로봇수술이 절개수술보다 갑상선 수술 중 부갑상선 보존에 더 효과적일 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

백세현 이대서울병원 유방센터장(외과), 권형주 이대여성암병원 갑상선암센터장(외과), 강경호 이대서울병원 갑상선센터장(외과) 연구팀은 공동 연구를 통해 국내 갑상선암 환자를 대상으로 한 바바(BABA) 로봇 갑상선 절제술 수술 결과를 최근 발표했다.

갑상선암에서 로봇수술은 초기에 크기가 작고 주위 림프절 전이가 없는 갑상선 미세 유두암에서 시행되다가 적용 범위가 확대되어 2cm 이상의 크기나 주위 피막 전이가 있거나 림프절 전이가 있는 경우에도 시도된다.

바바 로봇수술의 바바(BABA)는 ‘Bilateral Axillo-Breast Approach’의 약자로 양쪽 겨드랑이와 유륜에 1cm 정도의 구멍 4개를 만들어 로봇 팔, 카메라를 몸속으로 넣어 암 세포를 제거하는 수술법이다. 다른 수술과 달리 눈에 보이는 큰 절개가 없이도 정밀한 수술이 가능하다는 장점이 있다. 하지만 기존의 절개수술보다도 안전하고 세밀한 수술이 가능한지에 대해서는 아직 연구가 부족한 상황이었다.

연구팀은 2013년부터 2014년까지 절개수술과 로봇수술을 통해 갑상선암 제거술을 받은 환자를 대상으로 연령, 성별, 몸무게, 종양 크기와 합병증 비율을 접목해 수술 결과를 성향점수매칭(propensity score matching)이란 통계분석 방법을 통해 분석했다.

그 결과, 로봇수술을 시행한 환자들은 갑상선암 수술 합병증인 ‘일시적 부갑상선 기능저하증’ 빈도가 줄었으며 통계적으로 유의한 차이는 아니었지만 ‘일시적 성대마비’ 발생도 감소했다. 그 외 수술 후 출혈, 상처 감염과 같은 다른 합병증 발생률은 외과 수술과 로봇수술 모두 유사했다.

수술의 완벽성을 보여주는 지표인 획득된 림프절의 개수와 serum-stimulated Tg 값도 큰 차이는 없었다. 다만 로봇수술이 수술을 위한 준비 절차로 인해 수술 시간이 더 걸리는 것으로 나타났다.

백세현 이대서울병원 유방센터장은 “갑상선 수술 후 발생할 수 있는 주된 합병증인 부갑상선기능저하와 성대마비는 일시적으로 발생해도 환자에게 많은 불편감을 줄 수 있는데 로봇 수술 시 발생률이 줄어드는 것을 확인했다”며 “이번 결과를 통해 갑상선 암에서 로봇수술이 미용적 효과가 뛰어난 것은 물론 더욱 안전하고 효과적 수술법일 수 있음을 보여줬다”고 말했다.

 

 

4세대 세라믹 인공 고관절 치환술 안전성 입증

(왼쪽부터) 분당서울대병원 정형외과 이영균·박정위 교수 [사진=분당서울대병원 제공]
(왼쪽부터) 분당서울대병원 정형외과 이영균·박정위 교수 [사진=분당서울대병원 제공]

대퇴골두 부전골절 환자들에게 시행한 4세대 세라믹 관절면 인공 고관절 전치환술의 안정성이 입증됐다. 4세대 세라믹 관절면은 이전 세대보다 파손 위험이 더욱 낮아 뼈가 약한 고령 환자들에게 사용될 전망이다.

분당서울대병원 정형외과 이영균·박정위 교수 연구팀은 2010년 11월부터 2017년 12월까지 대퇴골두 부전골절 환자 중 4세대 세라믹을 사용해서 인공 고관절 수술을 받은 환자를 대상으로 추적 관찰 연구를 진행해 안정성을 입증했다. 연구에 참여한 환자들의 평균 연령은 72세로 인공 고관절 전치환술을 받는 평균 연령인 50대 보다 훨씬 높았다. 

연구팀은 환자 21명을 대상으로 수술 후 6주, 3개월, 6개월, 9개월, 12개월, 매년 등 주기적인 간격으로 검사를 실시했다. 검사는 ▲수술 후 환자가 느끼는 불편함 ▲탈구율  ▲수술 후 합병증 발생 ▲신체 기능 향상 등 다양하게 실시했다.

연구 결과 환자 95.7%에서 재수술이 없는 등 인공관절 생체적합성이 매우 우수한 것으로 나타났다. 방사선 검사 결과 역시 매우 좋았다. 아울러 환자 만족도와 신체 기능 향상도 매우 우수했다. 

대퇴골두 부전골절은 허벅지 뼈의 대퇴골인 머리 부분에서 일부분만 골절되는 질환이다. 뼈가 약한 노인이나 어린 아이에게 주로 발생하는데 골다공증 환자는 별도의 외상없이 발생할 수 있어 주의가 필요하다.

골절 크기가 작으면 보조기구와 골다공증 치료제 등 별도 수술 없이 치료가 가능하지만 크거나 발견이 늦어 시간이 많이 지체될 경우 대퇴골두 파괴와 관절염으로 이어질 수 있어 수술이 필요하다. 문제는 초기에는 증상이 잘 나타나지 않고 단순 방사선 검사에서는 발견되지 않을 수 있어 환자가 불편함을 느끼고 병원에 방문하면 수술이 필요한 경우가 많았다.

대표적인 수술법은 인공 고관절 치환술로 현재 국내에서는 대퇴골두를 대체할 수 있는 세라믹 관절면을 가장 많이 사용한다. 하지만 대퇴골두 부전골절 환자는 대부분 고령이며 골다공증과 고관절 및 척추 변형이 흔히 있어 인공 고관절 수술 시 합병증 발생 위험이 높다고 알려져 있다. 고령의 대퇴골 부전골절 환자에게 4세대 세라믹 관절면의 안정성을 규명하는 연구는 없던 상황이었다.

연구팀은 “이번 연구는 고관절 이형성증과 요추 후만증 등 퇴행성 변화가 동반된 고령 대퇴골두 부전골절 환자에서 최신 수술기법의 안정성을 밝혔다는 점에서 높은 학술적 의미를 가지고 있다”며 “향후 4세대 세라믹 관절면을 활용하는데 중요한 기반이 될 전망”이라고 밝혔다.

이영균 교수는 “4세대 세라믹은 현재 인공 고관절 수술에서 가장 최신 베어링 재료이며 이전 세대보다 세라믹 파손이 현저히 적어 더 우수한 장기 생존율을 보인다”며 “특히 이번 연구에서는 대퇴골두 부전골절을 겪는 고령 환자에서도 우수성을 보여줬다”고 말했다.



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