국내 연구팀이 D-dimer 검사를 통해 뇌졸중 환자의 조기 신경학적 악화(END)를 예측할 수 있는 가능성을 확인했다.

D-dimer란 혈전 분해 시 생성되는 물질로, 혈전이 형성되거나 증가할 경우 이 수치가 높아진다는 점에서 중요한 지표로 알려져 있다. 특히 폐색전증 환자의 90% 이상은 이 수치가 높게 나타난다고 알려졌다. 

(참고로 허혈성 뇌졸중이란 뇌 조직이 괴사하여 회복이 불가능한 상태인 뇌경색과 뇌 기능에 이상이 생겼어도 적절한 치료를 통해 괴사 없이 기능을 회복하는 허혈성 발작을 모두 이르는 말이다.)

지금까지의 연구에서 D-dimer의 최초 수치는 급성 허혈성 뇌졸중(AIS) 환자를 선별할 수 있는 지표였지만 추적 관찰 수치의 임상적 의미를 규명한 연구는 없었다.

 

서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원 신경과 연구팀(남기웅 교수·권형민 교수·이용석 교수)은 보라매병원에서 2021년 3월부터 2022년 11월까지 급성 허혈증 뇌졸중(AIS) 환자 246명을 대상으로 D-dimer 검사 실시 후 초기 수치가 정상 범위를 초과한(> 0.55mg/L) AIS 환자를 대상으로 1주 후 수치를 재측정하고 변화에 따른 유의성을 확인했다. 연구팀은 허혈성 뇌졸중의 급성기 예후, 활동성 암, 정맥혈전색전증 사이의 연관성도 조사했다.

이 연구를 위해 초기 뇌졸중의 중증도는 신경학적 손상평가척도 점수를 사용하여 평가하였고, 입원 후 1주 이내에 총점수가 2 이상 증가하거나 운동성 점수가 1 이상 증가했을 때 조기 신경학적 악화(END) 발생으로 정의했다.

연구 결과 총 246명을 대상으로 한 다변량 로지스틱 회귀 분석에서 D-dimer 수치는 조기 신경학적 악화(END)와 밀접한 연관이 있었다. END는 대상자 중 58명(23.6%)에서 발생하였고 최초 D-dimer 수치의 중앙값은 1.25 [0.80-2.19] mg/L, 1주 후 추적 수치의 중앙값은 1.30 [0.76-2.61] mg/L이었다.

또한 D-dimer와 정맥혈전색전증(VTE)과의 연관성 분석에서 최초 수치는 활동성 암에서만 양의 관계(P=0.024)를 보였으며, 추적 관찰치는 암의 병력(P=0.024), 활동성 암(P=0.001), VTE(P=0.001)와 통계적으로 유의한 연관성을 보였다.

최초 측정한 D-dimer 수치와 조기 신경학적 악화(END) 사이의 연관성을 뒷받침할 수 있는 정확한 메커니즘은 아직 밝혀지지 않았지만, 설명할 수 있는 몇 가지 가설이 있다.

우선 섬유소를 용해하는 체내 시스템이 더욱 활성화하면서 추가 혈전이 생성될 수 있는 환경이 형성되는 것이다. 이는 색전증 발생 등 다양한 기전으로 뇌졸중 재발을 가능케 한다. 다음으로 경색의 크기가 클수록 신경학적 결손 중증도가 증대되기 때문에 D-dimer 수치가 높을수록 심각한 뇌졸중이 발생하며, 마지막으로 혈전의 용해 과정에서 국소 및 전신 염증으로 신경학적 증상이 악화할 수 있다.

이번 연구의 제1 저자인 남기웅 교수는 “급성 허혈증 뇌졸중 환자 중 조기 신경학적 악화(END) 발생도가 높은 위험군을 분류하기 위한 선별 검사로 초기 D-dimer 수치를 활용하는 것이 임상적으로 도움이 될 수 있다”며, “엄밀히 말하자면 추적 관찰한 D-dimer 수치는 조기 신경학적 악화(END)의 예측 인자로 이해하기보다는 이를 유발할 수 있는 병리학적 조건의 지표로 간주하는 것이 옳다”고 말했다.

실제로 추적 관찰한 수치가 기저암과 VTE의 발생과 밀접한 연관을 보여주었으며, 이는 뇌졸중 환자에게 흔히 나타나는 증상이지만 대부분 무증상이고 발견하기 어렵기 때문에 수치의 전후 변화는 의미 있는 지표가 될 수 있다.

이번 연구 결과는 SCI급 국제 학술지 '혈전증 저널(Thrombosis Journal, IF=5.509)‘에 최근 게재되었다.

 

스테로이드는 잘 쓰면 명약이지만, 잘못 쓰면 독약이 될 수 있다는 말이 있다. 그런데 만성폐쇄성폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD) 환자에게 장기간 흡입스테로이드를 사용하면 폐렴 발생 위험이 1.5배 증가하고, 폐렴이 발생하면 사망 위험이 3.5배 높아지는 것으로 나타났다. 이는 의사들이 스테로이드를 사용할 때 좀 더 주의해야한다는 의미다. 

아주대병원 호흡기내과 박주헌 교수팀은 국민건강영양조사와 건강보험심사평가원 자료를 이용해 COPD 환자 978명을 대상으로 2009년부터 2012년까지 흡입스테로이드 사용 환자군 85명과 비사용 환자군 893명으로 나눠, 흡입스테로이드의 효과와 부작용을 비교 분석했다.

그 결과 흡입스테로이드 사용 환자군이 비사용 환자군에 비해, 폐렴과 결핵의 발생 비율이 더 높았고, 폐렴 발생시 높은 사망률을 보이는 것으로 나타났다.

연구팀은 “COPD 환자에서 흡입스테로이드를 사용할 경우, 지침과 원칙에 따른 적절한 투여가 중요하다”고 의료진에 당부했다.

COPD는 현재 전 세계 사망률 순위 3위의 매우 중대한 질환으로, 세계보건기구(WHO)는 전 세계적으로 관리해야 할 비전염성 5대 질환 중 하나로 지정했다. 국내에서도 40세 이상 인구의 COPD 유병률은 13.4%로 높은 편이다.

특히 기관지와 폐 조직에 만성적인 염증이 생기는 COPD는 급성 악화시 심한 호흡곤란으로 삶의 질이 급격히 떨어지며, 폐기능이 급속히 감소돼 사망에 이를 수 있다. 잦은 급성 악화가 있고 혈액 내 호산구 수치가 상승한 경우 급성 악화 예방을 위해 흡입스테로이드를 사용하지만, 장기간 사용시 폐렴, 결핵, 구인두진균증, 목소리 변성, 골밀도 감소 및 혈당 증가 등의 부작용이 발생할 수 있어 유의해야 한다.

박주헌 교수는 “이번 연구는 실제 국내 대규모 COPD 환자를 대상으로 흡입스테로이드의 포괄적인 효과와 부작용을 확인했다는 데 의의가 있다”면서 “임상에서 COPD 환자의 치료계획을 수립하는 데 도움이 되길 바란다”고 말했다.

이어 “평소 COPD 예방을 위해 담배는 반드시 끊고, 실내외 공기 오염을 피하고, 규칙적으로 운동을 하며 적절한 체중을 유지하는 것이 필요하다”며, “40세 이상의 흡연자가 기침, 가래, 호흡 곤란 등의 증상이 있다면 폐기능 검사를 받아야 한다”고 조언했다.

이번 연구 결과는 2023년 5월 호흡기 국제 학술지 International Journal of COPD에 ‘The Impact of Inhaled Corticosteroids on the Prognosis of Chronic Obstructive Pulmonary Disease(흡입스테로이드의 COPD 예후에 대한 효과)’란 제목으로 게재됐으며, 지난 6월 미국흉부학회 소식지 표지란에도 소개됐다. 

 

말기신부전(콩팥병) 환자가 혈액 투석 치료 중 발생할 수 있는 저혈압을 예측하는 인공지능(AI) 시스템이 개발됐다.

가톨릭대학교 서울성모병원 신장내과 정병하(공동교신저자)·이한비(제1저자), 여의도성모병원 신장내과 고은실(공동교신저자) 교수팀은 가톨릭중앙의료원 의료분야 임상데이터 정보관리시스템인 CMCnU CDW (Clinical Data Warehouse) 플랫폼을 활용하여, 투석 중 저혈압을 예측할 수 있는 인공지능 시스템(CMC-IDH-X-Artificial Intelligenence system)을 개발했다. 의료원 산하 7개 병원 혈액투석 환자 2007명, 94만 3220건의 투석과 연관된 임상 자료를 분석하고, 데이터 세트를 구축한 결과다.

저혈압 예측 인공지능 시스템은 투석 시작 전 혈압과 한외여과율, 이전 투석 중 저혈압 기왕력 등과 같은 임상 자료를 기반으로 위험도를 계산했다. 그 결과 실제 저혈압 발생 위험을 예측하는 음성 예측도는 0.97로, 투석 시작 전 투석 중 저혈압 발생 위험을 거의 정확하게 선별해 내었다. 예측능력은 수치가 1에 가까울수록 우수하다.<아래 그림 참조>

 

혈액 투석 치료는 말기신부전 환자에 생명을 유지하는 필수 치료법이다. 그러나 투석 중 흔하게 발생하는 혈압 저하, 즉 투석 중 저혈압은 구역감, 저린 증상 등을 일으켜 환자의 불편감을 유발하고, 삶의 질을 저하시킨다. 장기적으로 심혈관 합병증의 위험도가 높아지면서 사망률을 증가시킬 수 있는 중요한 원인이기도 하다.

따라서 투석 환자에서 이러한 투석 중 저혈압을 미리 예측하고 예방하는 것은 매우 중요하여, 지금까지 많은 연구가 시행되고 있다. 하지만, 환자 및 투석 치료와 연관된 다양한 인자들이 복합적으로 작용하여 발생하므로, 시행 전 이를 미리 정확히 예측하기는 여전히 어려웠다.

정병하 교수는 “인공지능 시스템을 이용한 전향적 연구를 계획 중”이라며, “보다 정교해진 인공지능 시스템이 개발 된다면, 향후 투석 환자의 삶의 질을 높이고 생존율을 높이는데 중요한 역할을 할 수 있을 것”이라고 기대했다.

이한비 교수는 “이번 연구를 통해서 구축된 CDW(임상데이터 웨어하우스) 투석환자 데이터를 활용하여 투석 중 저혈압 뿐 아니라 빈혈을 비롯한 투석 환자의 건강과 밀접하게 연관된 질환들의 치료에 도움이 되는 인공지능 시스템 개발 연구를 지속할 것”이라고 밝혔다.

연구 결과는 신장학 분야의 권위 있는 학술지인 유럽신장학회 (European Renal Association) 공식 학술지 ‘Nephrology Dialysis Transplantation (I.F 7.186)’ 정식 게재에 앞서 온라인 4월호에 게재되었다.