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[앞선 의료 연구 현장] 방광암 진단, 만성 부비동염 환자, 젊은 뇌졸중 등 연구 성과 눈길
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[앞선 의료 연구 현장] 방광암 진단, 만성 부비동염 환자, 젊은 뇌졸중 등 연구 성과 눈길
  • 경기메디뉴스 김선호 기자
  • 승인 2023.12.29 13:10
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[모식도] 방광암 동물모델 기반 비표지 진단 플랫폼 개요 ©서울아산병원
[모식도] 방광암 동물모델 기반 비표지 진단 플랫폼 개요 ©서울아산병원

■ 서울아산병원, 라만분광·인공지능 분석 통해 방광암 진단

울산의대 서울아산병원 융합의학과 김준기 교수팀은 방광암 동물모델의 소변에 표면증강 라만분광(이하 SERS)이라는 바이오마커 검출법과 인공지능 통계처리 기술을 적용해 방광암의 중증도를 진단하고 분류하는 데 성공했다고 최근 밝혔다.

이번 연구결과는 화학·생명의학 분야 저명 학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics, 피인용지수 12.6)’ 최신호에 게재됐다.

연구팀은 미세 내시경을 이용해 동일 동물모델과 대조군의 종양 초기 및 중증 단계의 소변을 확보한 후, 이를 나노 바이오마커 검출용 SERS 칩 위에 올려 라만신호를 획득했다. 획득된 라만신호의 진단 성능은 판별분석(DA)을 통해 확인했다. 판별분석은 주성분 분석(PCA)의 통계 분석 및 기계학습 알고리즘 중 하나인 부분최소제곱(PLS) 메커니즘이 접목됐다.

판별 분석 결과, 라만 스펙트럼의 데이터 분포가 △암이 없는 군 △초기 암 △폴립 형태의 암군으로 잘 분리된 점이 확인했다. PCA-PLS-DA의 기계 학습 조합은 초기 및 폴립 단계 방광 종양 진단에서 99.6% 이상의 정확도를 보였다. 이는 라만 스펙트럼의 피크 값이 타겟 물질의 화학적 정보를 제공해주고 있으며, 이러한 피크들을 변수로 PCA 및 DA로 차원 축소하여 진단된 결과였다.

김준기 울산의대 서울아산병원 융합의학과 교수는 “이번 연구에서는 미세 내시경을 이용한 비침습적인 영상화로 추적 관찰된 마우스 샘플이 진단 연구에 활용되었기 때문에, 방광암 진단에 있어서 SERS 활용의 유효성이 유의미하게 잘 검증됐다. 또한 소변 한 방울의 SERS로 매우 적은 볼륨의 방광암도 진단할 수 있게 된 결과는 참으로 고무적인 결과다”라고 말했다.

호중구 세포외 덫은 비강상피세포 내 기저세포의 과증식을 유도하는 것으로 나타났다. ©서울대학교병원
호중구 세포외 덫은 비강상피세포 내 기저세포의 과증식을 유도하는 것으로 나타났다. ©서울대학교병원

■ 서울대병원 "만성 부비동염 환자, 호중구 세포외 덫 억제하면 증상 악화 막을 수 있어"

서울대병원 이비인후과 신현우 교수팀(임수하 박사과정)은 기능적 내시경 부비동 수술을 받은 만성 부비동염 환자를 대상으로 코 조직과 콧물에서 호중구 세포외 덫의 발견 빈도와 기저세포에 미치는 영향을 분석한 결과를 최근 발표했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘알레르기 및 임상면역학 저널(The Journal of Allergy and Clinical Immunology)’ 최신호에 게재됐다. 

호중구 세포외 덫이 기저세포 과증식을 유도할 것이라 예상한 연구팀은 정상인의 코조직에서 상피세포를 분리·분화시킨 후 호중구 세포외 덫을 처리해 기저세포 수의 변화를 확인했다.

확인 결과, 호중구 세포외 덫은 비강상피세포 내 기저세포의 과증식을 유도하는 것으로 나타났다. 이는 호중구 세포외 덫과 기저세포의 수와 층이 유의한 양의 상관관계를 가지는 것으로, 기저세포의 과증식은 만성 부비동염 악화에 영향을 미칠 수 있다고 연구팀은 설명했다.


이비인후과 신현우 교수는 “이번 연구를 통해 호중구 세포외 덫은 체내를 보호하는 비강상피세포 내 기저세포 과형성을 유도하며, 호중구 세포외 덫을 억제하면 비강상피세포를 보호할 수 있다는 사실을 밝혔다. 이는 호중구가 많이 침윤되어 있는 동양인 만성 부비동염 환자에서 새로운 치료 전략 및 신약 후보 물질을 제안해 효과적인 치료가 기대된다”라고 말했다.

■ 분당서울대병원, 연령대 낮아지는 ‘젊은 뇌졸중’ 치료법 발전했지만 예후는 수년간 제자리

분당서울대병원 신경과 배희준 교수 ©분당서울대병원
분당서울대병원 신경과 배희준 교수 ©분당서울대병원

한국인의 ‘젊은 뇌졸중’ 발병 연령대가 지속적으로 낮아짐과 동시에, 치료법의 발전에도 불구하고 예후는 그대로거나 악화되고 있다는 연구결과가 나왔다.

분당서울대병원 신경과 배희준 교수 연구팀(제1저자 인하대병원 김종욱 교수)은 다기관 뇌졸중 코호트 연구(Clinical Research Collaboration for Stroke in Korea, CRCS-K)를 통해 2008년부터 2019년까지 12년 동안 전국의 17개 병원에서 모집한 18-50세 사이의 뇌졸중 환자 7,050명을 분석한 결과 이같이 밝혔다.

이번 연구는 국립보건연구원의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 미국뇌졸중학회지 ‘Stroke’ 최근호에 게재됐다.

연구팀은 예후가 개선되지 않는 이유로 혈관재개통치료 지표 개선의 수혜를 받을 수 있는 환자는 전체의 20%에 불과하다는 점, 증상 발견 후 병원 도착까지 시간은 여전히 8.0시간(2008년 8.4년)으로 큰 변화가 없다는 점을 꼽았다. 뇌졸중은 빨리 치료할수록 뇌 손상을 줄일 수 있는데 12년 동안 병원 이송까지 걸리는 시간을 거의 단축하지 못했다는 지적이다.

배희준 교수는 “젊은 연령에서도 뇌졸중이 발생할 수 있다는 경각심을 가져야 한다”며 “뇌졸중 위험을 높이는 원인 질환을 앓고 있는지 미리 파악하고 관리해야 하며, 빠르게 치료 가능한 병원을 찾을 수 있도록 응급의료 시스템을 정비하고 국민들도 개별적인 관심을 가져야 한다”고 조언했다.

이어 배 교수는 “심인성 색전증 등 일부 뇌졸중에서는 항응고제를 사용해야 하는데 관련 연구와 치료 지침 마련이 시급하다”고 전했다.


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