주간 메디컬 탑픽 | "경구용 만성 B형 간염 치료제, 비알코올 지방간 개선에 효과적"
주간 메디컬 탑픽 | "경구용 만성 B형 간염 치료제, 비알코올 지방간 개선에 효과적"
  • 이지혜
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2022.11.26 00:01
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

[헬스코리아뉴스 / 이지혜] 이번 주(11월 20일~11월 25일)에도 인간의 건강에 영향을 미치는 흥미로운 연구 결과들이 나왔습니다. HER2-양성 담도암에서 세포독성항암제와 표적치료제를 조합해 사용했을 때, 치료 효과가 우수하다는 연구 결과가 나왔고 국내 의료진이 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 분석해 충수염을 자동 진단하는 인공지능(AI) 모델을 개발했습니다. 한 주 동안 화제가 된 주요 메디컬 뉴스를 정리했습니다. [편집자 글]

세계 최초 정상 소아 ‘뇌신경 생리 연결성 지도’ 완성

분당서울대병원 소아청소년과 김헌민 교수 [사진=분당서울대병원 제공]
분당서울대병원 소아청소년과 김헌민 교수 [사진=분당서울대병원 제공]

국내 의료진이 세계 최초로 건강한 정상 소아가 성인으로 성장하는 과정에서 뇌의 연결성 변화를 분석한 ‘뇌신경 생리 연결성 지도’를 완성했다.

분당서울대병원 소아청소년과 김헌민 교수 연구팀은 정상적인 발달 과정을 거치며 신경계 질환이 없는 소아 212명을 연령별로 구분해 성장 과정에서 뇌신경세포의 연결이 어떻게 변화하는지를 분석해 세계 최초로 정상 소아의 뇌파 기반 뇌신경 생리 연결성 지도를 만드는 데 성공했다.

연구팀은 뇌파 분석에 사용되는 가장 중요한 6개 주파수 대역을 기반으로 ▲4-6세 ▲6-9세 ▲9-12세 ▲12-15세 ▲15-18세로 연령이 증가함에 따라 정상적인 뇌 성숙 과정에서 뇌신경계의 연결성이 변화하는 과정을 분석했다.

그 결과, 연령이 증가하면서 뇌 영역 간 연결 강도는 점점 강해지고 기능은 분리되며 정보를 전달하는 시간은 감소하는 양상을 보였다.

 

뇌 영역 간 연결 강도(A), 기능 분리 정도(B), 정보 전달 시간(C)<br>​​​​​​​3세-18세로 연령이 높아지면서 연결 강도는 강해지고 기능은 분리되며 정보 전달 시간은 감소하고 있다. [사진=분당서울대병원 제공]
뇌 영역 간 연결 강도(A), 기능 분리 정도(B), 정보 전달 시간(C)
3세-18세로 연령이 높아지면서 연결 강도는 강해지고 기능은 분리되며 정보 전달 시간은 감소하고 있다. [사진=분당서울대병원 제공]

소아기부터 청소년기에 이르는 성장 과정에서 정상적인 뇌가 점점 효율적으로 변하는 과정을 나타낸 결과로, 다양한 질환에서 관찰되는 뇌파 검사 결과를 분석할 수 있는 기준점, 즉 정상 대조군의 뇌신경 생리 연결성을 표준화한 이른바 ‘지도’가 마련된 것이다. 

 

연령대 별로 나타낸 뇌신경 생리 연결성 지도<br>&nbsp;소아기에서 청소년기로 성숙할수록 주변 뇌 영역과의 연결성이 강화되고 있다. (연결성이 낮을수록 청색, 높을수록 적색) [사진=분당서울대병원 제공]​​​​​​​<br>
연령대 별로 나타낸 뇌신경 생리 연결성 지도
소아기에서 청소년기로 성숙할수록 주변 뇌 영역과의 연결성이 강화되고 있다. (연결성이 낮을수록 청색, 높을수록 적색) [사진=분당서울대병원 제공]

연구팀은 주파수 8~13Hz 알파 대역에서 뇌 연결성의 변화 과정이 가장 뚜렷하게 나타난다는 사실을 밝히기도 했다. 이를 바탕으로 해당 주파수 대역에서 뇌 질환 환자들의 뇌파 검사 결과를 정상군과 비교 분석하는 연구를 수행한다면 연결성에 문제가 생긴 신경세포의 네트워크를 파악해 보다 정확한 진단과 치료를 가능하게 할 것으로 기대된다.

우리 몸의 뇌는 약 1000억 개의 신경세포(뉴런·neuron)가 각자 수천 개의 연결을 형성하고 있는 거대한 시스템이다. 신경세포 사이에는 시냅스라는 공간이 있어 전기화학적 신호를 통해 정보를 전달하게 되는데, 이 과정에서 발생한 전기 신호를 파동 형태로 표현한 것을 ‘뇌파’라고 한다.

뇌와 관련된 질환이나 이상 소견을 보이는 환자는 일반인의 뇌파보다 불안정하거나 특이한 양상을 보인다. 특히 경련성, 발작성 질환의 경우 신경세포의 과도한 활성·흥분이 원인이 되는 경우가 많기 때문에 진단 및 치료 과정에서 뇌파의 활용도가 높다.

현재 뇌파 검사는 환자의 뇌파에서 특정 질환과 관련된 이상이 있는지를 확인하기 위한 수단으로 사용되는 것이 일반적이다. 예를 들어 뇌전증(간질)의 경우, 뇌전증 환자들에게서 주로 관찰되는 ‘뇌전증파’ 혹은 ‘발작파’가 검사 결과에 나타난다면 이를 발작의 종류, 횟수 등의 정보와 종합해 질환을 진단하고, 치료 전략을 세우는 식이다.

그러나 이는 건강한 정상 대조군 지표와 자세하게 비교하는 것이 아니라 질환과 관련된 특징적인 뇌파의 유무와 발생 위치를 통계와 경험에 기반해 해석하고 활용하는 방식이다. 따라서 뇌파를 더욱 정밀하게 분석하고 질환의 근본적인 기전(매커니즘)을 자세히 밝혀나가는 데는 한계가 있었다.

김헌민 교수는 “그간 정상 대조군의 지표가 없어 뇌파 검사 결과를 정밀하게 해석하는 데 어려움이 많았다”며 “이번에 완성한 뇌신경 생리 연결성 지도가 이러한 문제를 해결할 것”이라고 말했다.

이어 “현재는 신경세포의 전기적 작용과 연관이 깊은 경련발작, 뇌전증 등의 치료에서 활용 가능성이 가장 높지만 향후 발달 장애나 주의력 결핍 과다행동 장애(ADHD), 자폐 스팩트럼 장애와 같은 다양한 소아 신경 질환에도 적용될 가능성이 높다”고 밝혔다.

 

“출생체중 적을수록 약시 위험 높아져”

명지병원 안과 이주연 교수 [사진=명지병원 제공]
명지병원 안과 이주연 교수 [사진=명지병원 제공]

신생아 출생체중이 적을수록 약시 발병 위험이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 

명지병원 안과 이주연 교수 연구팀은 영국인 50만 명의 유전정보가 담긴 영국 바이오뱅크(UKBB)의 코호트 데이터를 활용해, 멘델식 무작위 분석법(MR, Mendelian Randomization)으로 약시와 출생체중, 산모의 흡연, 모유 수유의 유전적 인과 관계를 분석했다.

연구 결과, 출생체중과 약시 위험도가 반비례하는 것으로 나타났다. 출생체중이 적게 나갈수록 약시 발생 위험이 높아지는 것이다. 반면 산모의 흡연과 모유수유 여부는 약시 위험과 직접적인 인과 관계가 없었다.

그간 이른둥이(37주 미만 또는 출생체중 2.5kg 이하)의 경우 망막혈관 발달이 정상적으로 이뤄지지 않아 미숙아망막병증 등 안과적 문제와 함께 시력 장애의 발생 위험이 높다는 것은 잘 알려져 있었다.

연구팀은 “이번 연구는 조산 자체가 아닌 출생체중과 약시 사이에 직접적인 인과 관계를 발견했다는 점에서 안과질환 연구에 새로운 방향을 제시했다는 평가를 받는다”며 “다만 이번 연구가 유전정보 데이터를 활용해 출생체중과 약시 발생의 인과성을 분석·추론한 결과인 만큼, 저체중 신생아에서 약시 발생이 높게 나타는 원인 규명은 추가 연구가 필요하다”고 말했다.

약시(弱視)란 특별한 이상이 없는데 시력검사를 하면 양쪽 눈의 시력이 시력표에서 두 줄 이상 차이가 나고, 안경을 써도 시력이 잘 나오지 않는 상태를 말한다. 약시는 전 세계적으로 100명 중 2명꼴로 발생하는 흔한 안과 질환이며 유병률은 더욱 증가할 것으로 전망된다.

약시는 사시와 달리 겉으로 드러나는 증상이 없어 쉽게 알아차리기 어렵다. 늦게 발견할 경우 시력발달에 악영향을 미칠 수 있으므로, 조기 진단을 통한 교정 치료가 중요하다.

약시의 발생 인자는 안과적 요인과 비안과적 요인으로 나뉜다. 안과적 요인은 사시, 굴절이상, 부동시 등이다. 비안과적 요인은 조산, 아프가(APGAR) 점수, 임신 중 흡연, 신생아중환자실 치료 여부 등이 포함된다. 기존의 약시 관련 연구는 주로 안과적 요인에 관한 것으로, 비안과적 요인에 대한 대규모 임상 코호트 연구가 드물고 관찰 연구는 제한적이었다.

이주연 교수는 “국내 출산율 통계자료에 따르면 저체중출생아 비율은 해마다 높아지는 추세”라며 “이른둥이의 경우, 출생 당시 안과 및 신경학적 이상이 없었다 해도 약시 등 시력 이상의 위험이 높으므로 주의 깊은 관리가 필요하다”고 밝혔다.

 

“환자 맞춤형 무릎 인공관절 치환술, 정상 무릎 움직임 재현”

가톨릭대학교 은평성모병원 정형외과 고인준 교수가 무릎 인공관절 치환술에 대해 설명하고 있다. [사진=은평성모병원 제공]
가톨릭대학교 은평성모병원 정형외과 고인준 교수가 무릎 인공관절 치환술에 대해 설명하고 있다. [사진=은평성모병원 제공]

환자의 무릎 형태와 생체역학을 최대한 보존하며 시행하는 환자 맞춤형 무릎 인공관절 치환술이 수술 전과 가까운 정상 무릎 관절 움직임을 재현해 환자들의 수술 만족도를 높인다는 사실이 증명됐다.

가톨릭대학교 은평성모병원 정형외과 고인준 교수 연구팀은 환자 맞춤형 무릎 인공관절 치환술이 무릎의 중간 굴곡 운동 범위(mid-flexion range)에서 보다 자연스런 운동과 주변 인대 긴장도를 재현한다는 사실을 입증했다.

연구팀은 가톨릭대학교 응용해부학교실 곽대순 교수, 세종대학교 기계공학과 임도형 교수와 함께 동작 분석 기법(motion capture analyses) 및 비디오 신율계(video extensometer)를 활용해 환자 맞춤형 인공관절 치환술과 기존의 수술법으로 수술한 무릎의 운동역학과 무릎 안쪽 인대에 가해지는 긴장도를 비교 분석했다.

그 결과, 환자 맞춤형 인공관절 치환술에서는 정상에 가까운 중간 굴곡 운동 범위 재현 및 인대 긴장도가 유지되지만 기존의 인공관절 치환술에서는 불안정한 운동과 수술 전에 비해 높은 인대 긴장도가 나타난다는 사실을 확인했다.

연구팀이 분석한 중간 굴곡 운동 범위는 대략 30~80도에 이르는 굴곡 운동 범위를 일컫는 말로 중간 굴곡 운동 범위가 정상적으로 재현된다는 것은 대부분의 일상생활을 문제없이 할 수 있다는 것을 의미한다.

무릎 인공관절 치환술은 중증으로 진행된 퇴행성관절염 환자에서 손상된 관절을 제거한 뒤 특수 금속과 플라스틱 재질의 인공관절을 삽입하는 수술이다. 최근 인구 고령화와 생활방식의 서구화로 무릎 퇴행성관절염 환자가 크게 늘면서 수술이 필요한 환자들도 함께 증가하는 추세에 있다.

의학기술의 발달로 인공관절의 수명과 기능이 발전하고 있지만, 수술 후 관절의 기능을 수술 전과 같이 자연스럽게 재현하는 것에는 한계를 보여 왔다.

기존의 무릎 관절 치환술은 환자의 변형된 무릎 상태를 고려하지 않고 일률적으로 뼈와 연부조직을 제거하는 방식으로 시행하는데 이런 경우 환자 고유의 인대 긴장도와 생체역학을 변화시켜 수술 후에도 통증이 지속되고 기능 소실 및 부자연스러움을 유발할 위험이 높다.

반면, 환자 맞춤형 인공관절 치환술은 환자 고유의 무릎 형태에 맞춰 뼈를 절제하고 연조직 긴장도는 그대로 유지해 최대한 환자의 생체역학을 보존하는 것을 목표로 한다. 실제 임상 현장에서도 기존 수술법에 비해 더 우수한 기능 회복 및 높은 환자 만족도가 보고되고 있지만 이를 뒷받침할 근거와 기초연구가 부족한 실정이었다.

고인준 교수는 “이번 연구는 세계에서는 처음으로 동작분석기법과 비디오 신율계를 동시에 활용해 환자 맞춤형 무릎 인공관절 치환술이 기존의 수술법에 비해 보다 정상에 가까운 운동 범위를 재현할 수 있다는 점을 분명하게 증명했다는데 의의가 있다”면서 “환자들이 빠르게 회복하고 높은 수술 만족도를 보이는 이유를 설명할 수 있는 하나의 근거가 될 수 있길 기대한다”고 밝혔다.

 

단백질 발현량에 따른 아토피 중증도 진행 관계 밝혀졌다

(왼쪽부터) 연세대학교 의과대학 의생명과학부 남기택 교수, 피부과학교실 박창욱 교수 [사진=연세의료원 제공]
(왼쪽부터) 연세대학교 의과대학 의생명과학부 남기택 교수, 피부과학교실 박창욱 교수 [사진=연세의료원 제공]

세포 내 물질 이동에 관여하는 단백질의 발현량과 아토피 피부염 중증도 진행의 관계를 밝힌 연구 결과가 나왔다. 아토피 피부염 치료 약물의 기전이 될 것으로 기대되고 있다. 

연세대학교 의과대학 의생명과학부 남기택 교수, 피부과학교실 박창욱 교수 연구팀은 RAB25 단백질이 부족해지면 피부 보습력에 관여하는 케라토하이알린과립 생성이 저해돼 필라그린(filaggrin)이라는 보습 인자가 줄어 아토피 피부염이 악화된다고 21일 밝혔다.

프로 필라그린은 피부를 형성하는 단백질 뭉치인 케라토하이알린과립 안에서 필라그린으로 숙성(熟成, muturation)돼 피부 보습 인자를 만든다. 기존에 연구팀은 피부 보습에 관한 연구를 진행하며 RAB25 단백질의 결핍이 피부의 수분 손실을 유발한다고 밝혔다.

연구팀은 RAB25 단백질 발현량이 필라그린 생성에 미치는 영향과 원리를 파악하기 위한 연구를 진행했다.

 

RAB25가 결핍되면 세포 운동성이 떨어져 케라토하이알린과립 성장이 저해되는 것으로 확인됐다. [사진=연세의료원 제공]
RAB25가 결핍되면 세포 운동성이 떨어져 케라토하이알린과립 성장이 저해되는 것으로 확인됐다. [사진=연세의료원 제공]

연구 결과, RAB25 단백질의 발현량은 아토피 피부염 중증도에 직접적인 영향이 있었다. RAB25 단백질이 세포 운동성(actin dynamics)을 촉진해 프로 필라그린이 케라토하이알린과립에서 필라그린으로 숙성하는 과정을 도와 피부 보습력을 높이는 것으로 확인됐다.

연구팀은 정상 피부와 아토피 피부염의 세포 단백질 발현량을 비교·분석해 RAB25 단백질이 피부에 미치는 영향도 밝혔다. 아토피 피부염에서 RAB25 단백질의 발현량은 정상 피부 샘플의 RAB25 단백질 발현량의 36분의 1로 현저히 적었다. 이를 통해 RAB25 단백질이 부족해지면 아토피 피부염 중증도가 높아진다는 것을 규명할 수 있었다. 

마우스 실험에서도 RAB25 단백질이 결핍됐을 때 세포 운동성이 떨어지면서 필라그린 양이 줄며, RAB25 단백질 결핍이 아토피 피부염 중증도에 영향을 준다는 것이 다시 확인됐다.

아토피 피부염을 일으키는 옥사졸론(Oxazolone)을 투여해 피부 건조를 유발했을 때 역시 RAB25 단백질이 없는 마우스에서의 아토피 피부염 발생 범위(200µm)가 정상 마우스(25µm) 보다 8배 넓었다.

연구팀은 약물 검증도 진행하며 아토피 피부염 치료 약물 개발의 방향성도 마련했다. 피부 세포를 회복시키는 칼펩틴(Calpeptin)을 RAB25 단백질이 결여된 마우스에 주입한 뒤 경과를 관찰했다.

칼펩틴을 투여받은 RAB25 단백질 결여 마우스에서 세포 운동성이 증가하면서 필라그린 발현량이 늘어나며 아토피 피부염 증세가 호전되는 것을 확인했다.
 

‘아밀로이드-베타 응집화 검사’로 주관적 인지 감퇴 예측

(왼쪽부터) 용인세브란스병원 정신건강의학과 김우정 교수, 보라매병원 정신건강의학과 김근유 교수 [사진=용인세브란스병원 제공]
(왼쪽부터) 용인세브란스병원 정신건강의학과 김우정 교수, 보라매병원 정신건강의학과 김근유 교수 [사진=용인세브란스병원 제공]

경도인지장애에 앞서 나타나는 것으로 알려진 ‘주관적 인지 감퇴’를 예측하는 데에 유용한 혈액검사가 나왔다. 

용인세브란스병원 정신건강의학과 김우정 교수, 보라매병원 정신건강의학과 김근유 교수 연구팀은 ‘아밀로이드-베타 응집화 검사’가 주관적 인지 감퇴 예측에 유용한 혈액검사임을 입증했다. 

연구팀은 용인시에 거주하는 60~79세 노인 160여 명의 혈액, 뇌 MRI, 아밀로이드 PET, 신경심리검사 결과를 수집했다. 

노인들의 자발적 동의에 따라 채집된 혈액은 피플바이오의 멀티머검출시스템 기술에 기반한 ‘아밀로이드-베타 응집화(Multimer Detection System-Oligomeric Amyloid β, MDS-OAβ)’ 검사키트를 통해 분석했다. 주관적 인지 감퇴 평가에는 SCD-Q(Subjective Cognitive Decline Questionnaire), MAC-Q(Memory Age-associated Complaint Questionnaire) 등 자기보고식 인지 저하 척도 두 종류를 활용했다.

연구 결과, 신경인지검사 상 정상인지를 가진 노인이라 할지라도 주관적으로 기억력 저하를 심하게 느낄수록 혈액 내 아밀로이드-베타 응집화 정도가 높다는 점을 발견했다. 또한, 해당 검사를 이용했을 경우 고비용의 아밀로이드 PET 검사보다 더 민감하게 주관적 인지 감퇴 상태를 예측할 수 있음을 밝혔다.

연구팀은 “이번 연구는 알츠하이머 치매 또는 경도인지장애와 정상인 간 혈액 내 아밀로이드-베타 응집화의 차이를 밝히는 것에 집중한 기존 연구들과 달리 정상인 내에서도 더 미세한 차이를 발견했다는 점에서 큰 의의를 지닌다”고 설명했다. 

최근 알츠하이머 치매 치료의 신약 개발이 연거푸 실패하면서 알츠하이머 치매 발병 이전 단계인 치매의 전임상(preclinical) 상태에 대한 연구가 세계적으로 주목받고 있다. 특히 ‘주관적 인지 감퇴(subjective cognitive decline, SCD)’는 기존에 치매의 전 단계로 알려진 ‘경도인지장애’보다도 수년 앞서 나타나는 것으로 알려져 향후 치매 신약 임상시험 대상 후보로 거론되기도 한다. 다만, 주관적 인지 감퇴의 정의, 장기적 경과 또는 예후가 아직 명확하지 않아 이를 밝히기 위한 국내외 연구가 계속되고 있다.

연구팀은 이번 연구에 이어 교육부, 연세대학교 의과대학 등의 연구비 지원을 받아 주관적 인지 감퇴 상태의 정상 노인에 대한 혈액 내 아밀로이드-베타 응집화 검사를 통해 수년 후의 경도인지장애나 알츠하이머 치매 발생을 예측할 수 있는지 밝히기 위한 연구를 지속하고 있다.
 

HER2-양성 진행성 담도암, 표적치료제 조합 치료 효과 우수

(왼쪽부터) 연세암병원 종양내과 최혜진·이충근 교수 [사진=연세의료원 제공]
(왼쪽부터) 연세암병원 종양내과 최혜진·이충근 교수 [사진=연세의료원 제공]

HER2-양성 담도암에서 세포독성항암제와 표적치료제를 조합해 사용했을 때, 치료 효과가 우수하다는 연구 결과가 나왔다.

연세암병원 종양내과 최혜진·이충근 교수 연구팀은 HER2-양성 진행성 담도암에서 세포독성항암제와 표적치료제 조합 치료가 종양 크기 감소와 같은 객관적 반응률이 약 30%로 치료 효과가 우수하다고 22일 밝혔다. 

간내담도암, 간외담도암, 담낭암 등을 포함하는 담도암은 세계적으로 드문 암종이며 국내에서도 생소한 암이다. 대부분의 환자가 수술이 불가능한 상태로 진단되며, 항암치료 옵션이 많지 않고 치료를 잘 받아도 기대수명이 1년 남짓으로 예후가 불량하다.

최근 연구에 따르면 전체 담도암 중 HER2(Human Epidermal growth factor Receptor 2, 인간 표피 성장 인자 수용체) 유전자 변이를 가진 담도암은 약 15%를 차지한다. 이 환자들은 암세포 표면에 붙어있는 HER2 수용체가 암세포를 빠르게 분열시켜 다른 담도암 환자들보다 예후가 더 불량한 것으로 알려져 있다.

HER2 수용체가 과발현하는 HER2-양성 종양에 항-HER2 표적치료제를 사용하는 경우 높은 반응률을 보이고 생존율을 높일 수 있다는 것이 진행성 위암과 유방암에서 입증되고 있다. 하지만 HER2-양성 담도암 환자를 대상으로 한 항-HER2 치료 효과는 충분히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 HER2-양성 담도암 환자를 대상으로 표적치료제와 세포독성항암제 조합 치료 효과를 확인하기 위한 연구를 진행했다.

연구팀은 2020년 6월부터 2021년 9월까지 연세암병원 등 국내 8개 기관 HER2-양성 담도암 환자 34명을 대상으로 항암제 조합 치료를 진행했다. 표적치료제는 허쥬마(trastuzumab)를 세포독성항암제는 폴폭스(FOLFOX) 병용요법을 사용했다.

 

Trastuzumab과 FOLFOX치료를 받은 HER2-양성 담도암 환자별 종양 축소율(A)과 치료 진행에 따른 종양 크기 변화(B) [사진=연세의료원 제공]
Trastuzumab과 FOLFOX치료를 받은 HER2-양성 담도암 환자별 종양 축소율(A)과 치료 진행에 따른 종양 크기 변화(B) [사진=연세의료원 제공]

약 13개월의 추적 관찰 기간 동안 전체 환자 중 종양크기 감소와 같은 객관적 반응을 확인할 수 있는 환자 비율인 객관적 반응률(Objective Response Rate)은 약 30%로 좋은 치료 효과를 보였다. 질병통제율(disease control rate)은 79.4%로 확인됐다.

무진행생존기간(Progression Free Suvival)과 전체생존기간(Overall Survival)은 각각 5.1개월, 10.7개월이었다. 1년 무진행 생존율은 49.2%, 약효가 지속되는 시간인 반응지속기간(Duration of response) 중앙값은 4.9개월로 나타났다.

기존 2차 표준 치료약제인 폴폭스 항암제 치료를 단독으로 사용했을 때 효과가 객관적 반응률 5%, 무진행생존기간 4개월, 전체생존기간 6.1개월로 보고됐던 것과 비교해 본 연구의 표적치료제·세포독성항암제 조합 치료가 더 우수한 효과를 보였다. 특히 객관적 반응률의 경우 약 6배 효과를 보였다.

치료 환자가 보인 부작용은 주로 세포독성항암제와 관련된 부작용으로 빈혈, 호중구 감소증 등과 같은 관리가 가능한 정도였다. 추가적으로 ‘환자자가보고성과’를 바탕으로 삶의 질을 추적 조사한 결과, 치료 전 삶의 질 정도가 낮았던 환자들이 치료 예후가 더 불량한 것으로 확인됐다.

 

‘정확도 89.4%’ CT영상 판독 충수염 자동 진단 AI 모델 개발

충수염 자동 진단 AI 모델 개발 연구팀. (왼쪽부터) 손일태·조범주·박태용·김민성·김민정 교수 [사진=한림대의료원 제공]
충수염 자동 진단 AI 모델 개발 연구팀. (왼쪽부터) 손일태·조범주·박태용·김민성·김민정 교수 [사진=한림대의료원 제공]

국내 의료진이 컴퓨터단층촬영(CT) 영상을 분석해 충수염을 자동 진단하는 인공지능(AI) 모델을 개발했다. 급성충수염은 임상 양상이 다양하고, CT 검사를 통해서도 비정상적인 충수가 발견되지 않아 다른 소화기 질환으로 오진하는 때도 있다. AI 모델이 실용화된다면 충수염 오진을 줄이고 더욱 신속한 환자 진료가 가능해진다. 응급실 인력을 보다 효율적으로 운영하는 데 도움이 될 것으로 보인다. 

한림대성심병원 외과 연구팀과 한림대학교의료원 의료인공지능센터는 CT 영상을 실시간으로 관찰해서 충수염을 자동판독해주는 AI 모델을 개발했다고 23일 밝혔다.

흔히 맹장염으로 알고 있는 충수염은 맹장 끝 부위인 충수돌기에 염증이 발생하는 것을 말한다. 증상으로는 구역질, 구토, 메슥거림 등의 증상이 나타나다가 명치 부위와 상복부에 점차 통증 강도가 심해지는 특징이 있다. 상복부 통증은 시간이 지나면 배꼽 주위를 거쳐 충수의 위치인 우하복부 통증으로 바뀌는데, 서서히 미열이 나타나고 한기를 느끼기도 한다.

급성충수염은 수술 통계 5위를 차지하는 다빈도 질환인 동시에 오진 발생이 가능한 질환이다. 질환 특성상 급성충수염 의심 증상으로 병원을 찾는 환자는 야간이나 주말 응급실을 통해 병원을 찾는 경우가 많다. 이때는 복부 영상의학과 전문의에 의한 정확한 판독이 제한될 수 있다. 게다가 급성충수염은 임상 양상이 다양하고, CT 영상을 통해서도 비정상적인 충수가 발견되지 않아 다른 소화기 질환으로 오진하는 경우도 있다.

문제는 충수염 진단이 늦어지면 천공이 발생할 수 있고, 충수염의 우측 하복부 염증이 복막염이나 골반내농양으로 발전되면 충수절제술 이상의 외과적 처치로 커질 수 있다는 것이다. 게다가 수술 후 합병증도 높아진다.

연구팀이 개발한 AI모델은 CT 영상을 실시간으로 관찰해 대장염, 말단회장염, 상행결장게실염 등 충수염과 임상적으로 유사한 질환을 걸러내고 충수염만을 정확하게 진단하는 것이 가능하다.
 

AI가 CT 영상을 실시간으로 관찰하며 충수염을 진단하고 있다. 사진의 붉은색 실선은 AI가 충수 부위를 집중적으로 관찰하며 충수염 여부를 확인하고 있는 모습. [사진=한림대의료원 제공]
AI가 CT 영상을 실시간으로 관찰하며 충수염을 진단하고 있다. 사진의 붉은색 실선은 AI가 충수 부위를 집중적으로 관찰하며 충수염 여부를 확인하고 있는 모습. [사진=한림대의료원 제공]

연구팀은 2013년부터 2020년까지 한림대학교의료원에서 충수염 진료를 위해 CT 촬영한 환자 4701명의 데이터와 2019년부터 올해 5월까지 응급실을 내원해 복부 통증으로 CT 촬영한 환자 4452명의 데이터를 분석했다.

이후 충수염 환자 1839명, 충수염이 아닌 것으로 진단받은 1782명의 데이터를 걸러내고 ‘3D 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Network, CNN)’을 활용한 모델에 학습시켰다.

학습을 마친 AI모델의 충수염 진단 정확도는 89.4%로 나타났다. AI모델의 성능을 평가하는 데 사용하는 ‘곡선하면적(Area Under the Curve, AUC)’ 점수는 0.890으로 나타나 실제 임상에 적용할 수 있는 우수한 결과를 보였다.

 

‘칸디다균’ 요로감염, 10년 새 6배 늘었다

(왼쪽부터) 강남세브란스병원 진단검사의학과 정석훈·최민혁 교수 [사진=강남세브란스병원 제공]
(왼쪽부터) 강남세브란스병원 진단검사의학과 정석훈·최민혁 교수 [사진=강남세브란스병원 제공]

고령화와 요로 카테터(관모양으로 구성된 의료 소모품)의 사용 빈도 증가로 지난 10년간 칸디다균에 의한 요로감염 비율이 급격한 증가세를 보이는 것으로 나타났다. 칸디다균 요로감염의 경우 치명률이 높은 2차 혈류감염으로 이어질 가능성이 여타 원인균에 비해 더 높다는 연구 결과도 나왔다. 

강남세브란스병원 진단검사의학과 정석훈·최민혁 교수 연구팀은 요로감염을 일으키는 미생물이 2차 혈류감염으로의 진행에 미치는 영향에 대한 연구를 진행했다.

요로감염은 흔한 감염 질환 중 하나로 요도와 방광, 요관, 전립선 등에 미생물이 침입해 염증성 반응을 유발하는 것을 의미한다.

대부분 장내 세균에 의해 감염되나, 환자 연령, 성별 및 요로카테터 사용에 따라 다른 미생물에 의해 발생할 수 있다. 요로감염은 보통 좋은 예후를 보이지만, 2차 혈류감염으로 진행되면 사망률이 20~40%에 달한다. 그동안 요로연관 혈류감염을 일으키는 환자 요인에 대한 분석은 있었으나, 그 원인 미생물에 대한 평가 및 분석은 이뤄지지 않았다.

연구팀은 연세대학교 의료데이터 플랫폼 SCRAP2.0을 이용해 2011년부터 2021년까지 세브란스병원과 강남세브란스병원에서 요로감염으로 진단된 8만 4406명의 환자 정보를 대상으로 환자의 나이·성별·기저질환·요로기계 카테터를 포함한 치료기록 등 다양한 위험요인을 조사했다.
 

요로감염 원인 미생물 비율의 연간 변화(2011~2021) [사진=강남세브란스병원 제공]
요로감염 원인 미생물 비율의 연간 변화(2011~2021) [사진=강남세브란스병원 제공]

그 결과 대장균에 의한 요로감염 발생률의 상대적 감소와 함께, 칸디다균에 의한 요로감염은 2011년 2.3%에서 2021년 14.4%로 6배 이상 증가한 것으로 나타났다. 또한 칸디다균과 황색포도알균에 의한 요로감염은 높은 2차 혈류감염으로의 진행 및 높은 사망률과 관련이 있었다. 요로감염이 혈류감염으로 진행된 5,137명의 환자 중 65세 이상의 고령층(62.2%)과 요로기계 카테터 사용자(60.8%)가 높은 비중을 차지했다.(P<0.001)

정석훈 교수는 “고령화 및 환자 중증도 상승으로 요로기계 카테터의 사용 빈도가 증가함에 따라 대장균 이외의 미생물에 따른 요로감염이 증가한 것으로 보인다”며 “해당 원인균이 치명적인 결과를 낳을 수 있는 만큼 의료현장에서의 적절한 조치 및 대처 방안이 필요하다”고 말했다.

 

"경구용 만성 B형 간염 치료제, 비알코올 지방간 개선에 효과적"

(왼쪽부터) 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수, 가톨릭대학교 대학원 의생명건강과학과 석사과정 노푸른 연구원 [사진=서울성모병원 제공]
(왼쪽부터) 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수, 가톨릭대학교 대학원 의생명건강과학과 석사과정 노푸른 연구원 [사진=서울성모병원 제공]

최근 서구화된 식생활과 운동 부족으로 술을 마시지 않아도 간에 지방이 축척되는 비알코올 지방간 환자가 늘고 있지만 승인된 치료제가 없는 가운데, 경구용 만성 B형 간염 치료제가 비알코올 지방간 개선에도 효과적이라는 연구 결과가 나왔다. 

서울성모병원 소화기내과 성필수 교수(교신저자), 가톨릭대학교 의생명건강과학과 석사과정 노푸른 연구원(제1저자) 연구팀은 동물모델(쥐)을 이용해 테노포비르 알라페나미드(TAF) 약물이 비알코올 지방간을 개선하는 것을 최초로 규명했다.

테노포비르 알라페나미드란 테노포비르의 표적화 전구약물(Novel Targeted Prodrug)로 2016년 미국에서 성인 만성 B형 간염 환자를 위한 경구 치료제로 처음 승인됐다. 테노포비르 알라페나미드는 기존 만성 B형간염 약에 비해 향상된 혈장 안정성으로 약효성분을 간세포에 보다 효율적으로 전달하는 차별화 된 작용기전을 가진다.

그 결과 혈장 내 약물전신노출을 약 89% 줄이며 신장 및 골 안전성을 높였다. 중요한 것은 테노포비르 알라페나미드가 기존 약물과 마찬가지로 강력한 항바이러스효과를 지니지만 부가적으로 간기능을 더욱 개선(ALT 정상화율이 더 향상됨)시킨다는 사실이었는데 그 기전은 그동안 밝혀지지 않았다.    

연구팀은 비알코올 지방간 동물 모델을 이용, 테노포비르 알라페나미드를 투여했을 때 혈액 ALT(알라닌아미노전이효소), AST(아스파테이트아미노전이효소) 수치가 개선되고 간세포 손상이 감소되는 것을 확인했다.  

연구팀은 테노포비르 알라페나미드가 간세포(간 내 단핵 식세포) 내 AKT 단백질 활성화를 억제해 항염증 효과를 얻어 비알코올 지방간이 개선되는 것을 처음으로 규명했다. ATK는 활성화로 염증을 유발하는 중요 단백질이다. 
 

AKT 단백질 활성화를 억제해 항염증 효과를 얻어 비알코올 지방간이 개선되는 것이 규명됐다. [사진=서울성모병원 제공]
AKT 단백질 활성화를 억제해 항염증 효과를 얻어 비알코올 지방간이 개선되는 것이 규명됐다. [사진=서울성모병원 제공]

건강한 간은 무게의 5% 정도 지방이 존재하며 그 이상 지방이 침착되면 지방간이라 한다. 지방간은 흔히 과음해 발생하는 알코올성을 생각하지만 술을 마시지 않아도 발생하는 비알코올성 지방간이 80%다. 간복부 초음파검사와 간이 손상되며 혈액으로 빠져 나오는 ALT, AST 등 간 효소 수치를 측정하는 혈액검사 등으로 진단한다. 대부분 증상이 없어 다른 목적으로 검사를 하다 우연히 발견되는 경우가 많다.  

비알코올 지방간은 당뇨병, 고지혈증과 같은 대사질환과 연관되어 발생한다. 주요원인은 서구화된 식생활, 운동 부족, 개개인의 유전적 결함이다. 건강보험심사평가원에 따르면, 비알코올 지방간으로 병원을 찾은 환자는 2017년 28만 3038명에서 2021년 40만 5950명으로 최근 5년 새 40% 이상 증가했다. 비알코올 지방간을 방치하면 비알코올 지방간염으로 진행할 수 있으며 간경변증, 간암으로 발전할 수 있다.

 

"지방분해 호르몬, 가면을 벗다"

(왼쪽부터) 세브란스병원 정신건강의학과 김어수 교수, 보라매병원 정신건강의학과 김근유 교수 [사진=보라매병원 제공]
(왼쪽부터) 세브란스병원 정신건강의학과 김어수 교수, 보라매병원 정신건강의학과 김근유 교수 [사진=보라매병원 제공]

체내 지방분해 호르몬으로 불리는 ‘아디포넥틴(adiponectin)’의 비밀이 한 커플 더 풀렸다. 이 호르몬의 혈중 수치로 알츠하이머 치매 고위험군의 인지기능 저하를 예측할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 

세브란스병원 정신건강의학과 김어수 교수(교신저자), 보라매병원 정신건강의학과 김근유 교수(제1저자) 공동 연구팀은 ‘알츠하이머 치매 신경영상 연구(Alzheimer's Disease Neuroimaging Initiative, ADNI)’ 데이터를 활용, 경도인지장애를 가진 156명의 인지기능평가(ADAS-Cog), 뇌 MRI 및 혈액 검사 결과를 종합적으로 분석해 인지기능 저하를 예측할 수 있는 바이오마커를 찾기 위한 연구를 진행했다.

체내 지방조직에서 생성·분비되는 아디포넥틴은 포도당, 탄수화물 대사에 관여하는 호르몬이다. 혈액 내 포도당 흡수를 촉진해 항 당뇨 효과가 있다고 알려져 있으며 지방을 분해하는 데 도움을 주는 특징으로 인해 ‘지방 분해 호르몬’이라 불린다.  

연구 결과, 알츠하이머 치매 위험이 높은 사람에서 혈중 아디포넥틴 수치와 인지기능 저하 사이의 유의미한 연관성이 확인됐다.

연구의 교란 요인을 조정한 다변량 분석 결과에서, 혈중 아디포넥틴 수치가 상승할수록 인지기능이 빠르게 감소했다(p=0.018). 이러한 연관성은 오직 뇌 척수액 검사 상 ‘아밀로이드-베타(Aβ) 양성’으로 분류된 그룹(n=125)에서만 유의한 것으로 나타났다. 아밀로이드-베타 단백질이 뇌에 축적돼 양성으로 진단되면 향후 알츠하이머 치매가 발병할 위험이 매우 높은 것으로 평가한다.

아밀로이드-베타 양성 그룹 중 혈중 아디포넥틴 수치가 높은 대상자에서 기억과 학습을 담당하는 뇌 양측 해마의 위축과 부피 손실이 관찰돼 아디포넥틴 수치가 인지기능 저하 및 알츠하이머 치매 진행을 예측할 수 있는 잠재적 바이오마커라는 사실이 밝혀졌다.


      • 회사명 : 헬코미디어
      • 서울특별시 마포구 월드컵로10길 5 2층
      • 대표전화 : 02-364-2002
      • 청소년보호책임자 : 이순호
      • 제호 : 헬스코리아뉴스
      • 발행일 : 2007-01-01
      • 등록번호 : 서울 아 00717
      • 재등록일 : 2008-11-27
      • 발행인 : 임도이
      • 편집인 : 이순호
      • 헬스코리아뉴스에서 발행하는 모든 저작물(컨텐츠, 기사)는 저작권법의 보호를 받는 바, 무단·전재·복제·배포 등을 금합니다.
      • 「열린보도원칙」 당 매체는 독자와 취재원 등 뉴스이용자의 권리 보장을 위해 반론이나 정정보도, 추후보도를 요청할 수 있는 창구를 열어두고
        있음을 알려드립니다. 고충처리인 이슬기 02-364-2002 webmaster@hkn24.com
      • Copyright © 2023 헬스코리아뉴스. All rights reserved. mail to admin@hkn24.com
      ND소프트
      편집자 추천 뉴스
      베스트 클릭