강원대학교병원은 호흡기내과 한선숙 교수, 강동경희대학교병원 호흡기알레르기내과 박진경 교수팀이 강원대학교 교원창업 기업 지오비전과 함께 반코마이신 치료 약물 모니터링(TDM) 수준을 예측하는 딥러닝 기반 의사 결정 시스템을 개발했다고 밝혔다. 환자에게 투약되는 약제의 적정량을 결정하는 과정은 적절한 치료를 위해 중요한 과정이다. 특히 다제내성균을 살균하기 위한 약물인 반코마이신을 투약하는 경우, 기존에 병원에서 사용하는 약동학 기법은 ▲한선숙 교수 ▲박진경 교수 ▲김윤 CEO ▲최현수 CTO 개별 환자의 정보를 반영하지 않고 인구 모델에 기반한다. 이 때문에, 약물의 적정 농도에 미달되는 경우 치료 효과가 떨어지고, 초과하는 경우 독성이 발생한다는 위험이 있다. 연구팀은 시스템 개발을 위해 훈련 및 테스트 그룹으로 나누어진 977건의 데이터 세트를 사용했으며, AI 모델의 외부 검증은 강원대병원의 1429건의 사례와 AI 학습용 공개 데이터 세트 MIMIC-IV의 2394건의 사례를 사용해 수행됐다. 특히 나이, 성별, 키, 체중, 혈중 크레아틴 수치, 투석 여부와 같은 환자 정보와 더불어, 약제의 총 투여량, 첫 번째 투여시 투여량, 주입의 총 수, 주입당
기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 뇌과학 이미징 연구단 김성기 단장(성균관대 글로벌바이오 메디컬공학과 석좌교수) 연구팀은 일시적인 저산소 상태를 유도해 조직과 장기에 공급되는 혈액의 흐름, 즉 혈류(관류)를 측정하는 새로운 방법을 개발했다. 뇌 혈류는 항상성을 유지하기 위해 뇌의 노폐물을 제거하고 산소 및 영양분을 전달할 뿐만 아니라 다양한 뇌질환의 바이오마커 역할을 한다. 기존 자기공명영상(MRI), 양전자방출 단층촬영(PET), 컴퓨터단층촬영(CT)과 같은 혈류 측정 방법은 방사성 화합물, 조영제 등 외인성 추적자가 필요하다. 하지만 방사선 노출이나 조영제 허용치 등의 한계로 인해 반복적인 촬영이 어려웠다. ▲김성기 단장 ▲Thuy Thi Le 박사과정생 이번 연구에서는 체내 존재하는 디옥시헤모글로빈(deoxyhemoglobin; dHb)에 주목했다. MRI 기법으로 혈류를 측정할 때 혈류지표인 뇌혈류용적(CBV)과 뇌혈류량(CBF)을 주로 사용하며, 이는 저산소 환경에서 측정이 쉽다는 특징이 있다. 산소가 부족해지면 산소와 결합하지 않는 dHb의 농도가 일시적으로 높아지는데, dHb는 자성을 띠어 혈류 측정에 이용되는 MRI 신호 변화량을 증가시키기
성균관대학교(총장 유지범) 융합생명공학과 박우람 교수 연구팀은 자연살해세포(NK세포)를 활성화하고 동시에 유전적 엔지니어링이 가능한 기능성 지질나노입자(Lipid nanoparticle, LNP)의 개발을 통해 NK세포 기반 간암 표적형 면역세포치료제를 구축하여 효능이 뛰어난 간암 치료용 면역세포치료제를 개발하는데 성공했다고 밝혔다. 면역세포치료제는 우리 몸의 면역세포를 이용해 암세포를 공격하는 혁신적인 치료법으로 알려져있다. 그중 NK세포는 특별한 항원 없이도 암세포를 직접 인식하고 살상할 수 있다. 이 치료법의 큰 장점은 건강한 사람의 NK세포를 사용할 수 있어 환자 자신의 세포를 이용하는 것보다 세포 확보가 쉽고 비용이 낮으며 효율과 안정성이 높다는 점이다. 이 때문에 NK세포 기반 면역세포치료제는 암 치료 분야에서 매우 유망한 치료 전략이다. ▲ 박 우람 교수 ▲ 신 하은 박사 하지만 암 치료에 활용되는 NK세포의 유전자 조작이 어려워 국내외 연구자들은 이를 극복하기 위해 노력하고 있다. NK세포에서는 암세포를 표적으로 하는 Chimeric Antigen Receptor(CAR)이라는 특별한 수용체의 유전자의 전달이 제한되어 이를 엔지니어링하는 데 어
질병관리청(청장 지영미) 국립보건연구원(원장 박현영)은 “저항성운동을 주 3일 이상, 적어도 1년 이상 지속하면 근감소증 위험을 낮출 수 있다”는 연구결과를 전문학술지에 발표하였다. 저항성운동(resistance training)이란 근력 및 근지구력을 발달시키기 위해 신체, 기구 등의 무게를 활용하여 근육의 이완과 수축을 반복하는 운동을 말하며, 근력운동(strength training)은 저항성운동의 일종이다. 국립보건연구원은 한국인유전체역학조사사업(KoGES) 자료를 활용하여 40–79세 성인 약 13만명을 대상으로 저항성운동의 수행 빈도 및 수행 기간과 근감소증*의 주요 진단 지표인 저근육** 위험 간의 연관성을 분석하였다. * 근감소증 : 노화와 함께 근육량, 근력, 근기능이 복합적으로 감소하는 질환 ** 저근육(low muscle mass) : 근감소증을 진단하는 지표로서, 생체전기저항분석법을 통해 측정된 제지방량(fat-free mass)을 신장의 제곱(m2)으로 나눈 값인 fat-free mass index (FFMI)를 활용하여 진단하며, 남성은 17.5 kg/m2 미만, 여성은 14.6 kg/m2 미만일 경우에 해당 저항성운동의 수행빈도는
최근 국내 연구진이 소아청소년 내분비질환 환자에서의 대퇴골두 골단 분리증의 발병률을 세계 최초로 규명했다. 서울대어린이병원 신창호 교수·이윤정 교수 공동 연구팀(황성현 전문의)은 국민건강보험공단 데이터를 활용해 총 80,769명의 내분비질환 환자와 191명의 대퇴골두 골단 분리증 환자를 약 14년간 추적 관찰한 결과를 20일 발표했다. ▲신창호 교수 ▲이윤정 교수 ▲황성현 전문의 대퇴골두 골단 분리증은 대퇴골 위쪽 성장판 부위에서 대퇴골두와 그 아래의 뼈가 특별한 외상 없이 분리되는 병이다. 진단이 지연될 경우, 대퇴비구 충돌증후군 혹은 대퇴골두가 썩는 대퇴골두 무혈성 괴사가 발생할 수 있다. 대퇴골두 골단 분리증의 주요 위험 요인으로는 내분비질환이 있다. 하지만 기존 연구들에서는 각 내분비질환 별 실제 위험도가 얼마나 되는지 혹은 부족한 호르몬 개수에 따른 위험도는 어느 정도인지 명확히 규명되지 않았다. 이에 연구팀은 2002년부터 2019년까지의 국민건강보험공단 빅데이터를 활용해 80,769명의 내분비질환 환자와 191명의 대퇴골두 골단 분리증 환자를 대상으로 내분비질환과 대퇴골두 골단 분리증의 관계에 대해 분석했다. 분석 대상 중 내분비질환과 대퇴골두
국내 연구팀이 유전체 손상 복구 과정에서 그동안 밝혀지지 않았던 자가포식 단백질인 LC3B의 새로운 역할을 발견했다. 아주대 의대 생리학교실 강호철 교수팀(윤정현·황이슬·윤한솔 연구원)은 LC3B가 기존에 알려져 있는 단순히 자가포식 과정에만 기여하는 것이 아니라, 유전체 손상 복구 과정에서 핵심적인 역할을 수행한다는 사실을 최초로 밝혔다. 자가포식(autophagy)은 말 그대로 세포질의 노폐물, 퇴행성 단백질, 수명을 다한 세포소기관 등이 세포에 의해 스스로 제거돼 붙여진 이름이다 연구팀은 레이저 마이크로 조사(micro-irradiation) 시스템과 다양한 분자 생물학적 실험 방법을 활용하여 LC3B가 핵 내 DNA-RNA 하이브리드(R-루프)와 직접적인 상호작용을 통해 유전자 손상으로 인한 오류를 복구함으로써 유전체의 안정성을 유지하는 결정적인 역할을 하는 기전을 확인했다. 우리 몸의 전체 유전체 중 약 75%가 전사될 수 있으며, 특히 전사가 활발한 유전체 영역은 DNA 손상에 더욱 취약한 것으로 알려져 있다. 만일 이러한 유전체 손상 및 복구 과정에서 손상을 적절히 복구하지 못할 경우 돌연변이나 유전체 정보의 손실, 다양한 질병의 위험이 증가한다
아주대 의대 생화학교실 박태준 교수와 병리학교실 김장희 교수 연구팀이 발표한 논문이 Nature Communications(IF 16.6)가 선정한 2023년 Top25 논문에 선정됐다. Nature Communications는 2019년부터 매년 의학을 포함 각 분야별로 국제적인 연구자들에게 가장 많은 관심을 받은 논문 25편을 선정해 발표하고 있다. 박태준·김장희 교수 연구팀이 발표한 논문은 2023년도에 발표된 약 8,500개의 논문 중 국내 연구자로는 유일하게 Nature Communications의 Health Science 부문 Top25 논문에 선정됐다. 이번에 선정된 논문은 지난해 11월 Nature Communications에 게재한 ‘Mid-old Cells are A Potential Target for Anti-aging Interventions in the Elderly(중간노화세포 제어를 통한 노화 억제 전략)’다. 연구팀은 이 논문을 통해 노화 과정에서 기존에 알려져 있는 젊은세포와 완전노화세포 외에 중요한 역할을 하는 ‘중간노화세포’의 존재를 세계 최초로 확인했다고 밝히면서 이를 통한 새로운 노화 억제 전략을 제시했다. 특히 이러
연세대학교 의과대학 용인세브란스병원(병원장 김은경) 류마티스내과 안성수 교수, 세브란스병원 신장내과 김형우 교수, 의생명시스템정보학교실 한민경 교수 연구팀이 최근 연구를 통해 혈청 양성 류마티스 관절염 환자의 항류마티스제 사용과 심방세동 발생 간 연관성을 밝혔다. 가장 흔한 심장 부정맥 중 하나인 심방세동은 고혈압, 당뇨, 갑상선·신장·심장 질환과 함께 류마티스 관절염과 같은 염증성 질환과도 연관된 것으로 알려져 있다. 류마티스 관절염의 치료에는 다양한 종류의 항류마티스제가 사용되는데, 이러한 약물 사용과 심방세동 간 어떤 관련이 있는지는 잘 알려지지 않았다. 연구팀은 2010년에서 2020년 사이의 건강보험심사평가원 자료 가운데 혈청 양성 류마티스 관절염으로 새롭게 진단된 환자들을 대상으로 연구를 시행했다. 혈청 양성 류마티스 관절염 환자 중 심방세동을 진단받은 환자군은 4배로 추출된 코호트 내 대조군과 비교 분석했다. 이는 항류마티스제가 심방세동 발생 위험 요인으로 알려진 고혈압, 만성 신질환, 심부전 등 기저 질환과 독립적으로 질환 발생에 영향을 미치는지 확인하기 위함이다. 연구 결과, 108,085명의 혈청 양성 류마티스 관절염 환자 중 2,629명(
서울의대 묵인희 교수 연구팀이 알츠하이머병 병리와 갑상선 기능 저하증, 특히 뇌 내 갑상선 호르몬 결핍 간의 상호 관계를 최초 규명했다고 18일 밝혔다. 연구팀에 따르면 갑상선 호르몬은 뇌 발달과 기능에 중요한 호르몬이고 갑상선 호르몬 수치의 불균형은 뇌 건강에 문제를 일으키고 인지장애를 나타내는 알츠하이머병의 발병과 진행에 위험 요인으로 알려졌다. 특히 갑상선 기능 저하증은 인지적 기억 능력 저하 및 뇌 안개와 같은 알츠하이머병의 증상과 상당한 유사함을 보인다. ▲ 묵 인희 교수 여러 역학 연구 결과에서 알츠하이머병 환자의 혈액, 뇌척수액, 사후 뇌 조직에서 갑상선 호르몬 수치의 변화가 보고되었지만, 뇌 속 갑상선 호르몬 대사 과정의 변화와 갑상선 호르몬 결핍이 병리학적 변화를 일으키는 명확한 기전은 아직 알려지지 않았다. 이에 연구팀은 알츠하이머성 치매 쥐의 뇌 속 갑상선 호르몬 수치의 변화를 확인한 결과 해마 영역에서 갑상선 호르몬의 수치가 질병 초기 단계부터 감소하였고, 이는 혈중 갑상선 호르몬 수치 감소보다 더 빠르게 일어나는 것을 규명했다. 치매 쥐의 해마 영역 내 갑상선 호르몬 수치 감소는 뇌에서 갑상선 호르몬의 대사와 항상성 유지 관여하는 제2
암은 정상세포와 다르게 세포 내 비정상적인 축적을 통해 유발되는 대사 반응을 하며, 암의 치료 및 진단을 목적으로 이런 암 대사반응에 대해 다방면으로 연구되고 있다. 이에 KAIST 연구진이 컴퓨터를 통해 24개 암종에 해당하는 1,043명의 암 환자에 대한 대사 모델 구축에 성공했다. KAIST 생명화학공학과 김현욱 교수, 이상엽 특훈교수 연구팀이 서울대학교병원 고영일 교수, 윤홍석 교수 및 정창욱 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 암 체세포 유전자 돌연변이와 연관된 새로운 대사물질 및 ▲김현욱 교수 ▲이가령 박사 ▲이상미 박사 ▲윤홍석 교수 ▲고영일 교수 대사경로를 예측하는 컴퓨터 방법론을 개발했다고 18일 밝혔다. 최근 암 유발 대사물질(oncometabolite)*의 발견과 이를 표적으로 하는 신약들이 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받으며 주목받고 있는데, 이에는 급성 골수성 백혈병의 치료제로 사용되고 있는 ‘팁소보(성분명: 아이보시데닙)’ 및 약물 ‘아이드하이파(성분명: 에나시데닙)’가 포함된다. *암 유발 대사물질 (oncometabolite): 세포 내 비정상적인 축적을 통해 암을 유발하는 대사물질. 이러한 대사물질들은 특정 유전자 돌연변이의
분당서울대병원 정신건강의학과 김기웅 교수 연구팀(제1저자 계요병원 안호영 전문의)이 노인의 만성질환이 배우자의 만성질환에 미치는 영향을 분석해 발표했다. 연구 결과, 만성질환을 가진 노인의 배우자는 만성질환을 함께 앓을 위험이 높은 것으로 밝혀졌다. 고혈압, 당뇨병, 심장 질환 등 만성질환은 한 번 발생하면 완치가 쉽지 않고, 다양한 합병증을 초래해 사망에 이를 수 있어 꾸준한 치료와 관리가 필요하다. 최근 질병관리청이 발간한 「2023 만성질환 현황과 이슈」에 따르면 국내 만성질환으로 인한 사망이 전체 사망의 74.3%에 달하며, 유병률 또한 지속적으로 높아지고 있어 만성질환에 대한 체계적인 예방관리가 필요한 실정이다. ▲ 김 기웅 교수 그간의 연구에 따르면 부부는 생활습관을 공유하면서 식습관, 신체 활동, 치료 준수도 등에 영향을 주고받기 때문에, 이러한 요인을 개선하는 부부 단위의 만성질환 관리가 예방과 치료에 모두 효과적일 수 있다고 알려져 있다. 하지만 아직 특정한 질환에서 부부간 일치도를 확인한 수준으로, 이것이 대부분의 만성질환에 해당하는지, 장기간 지속적으로 영향을 미치는지 밝혀낸 연구는 없었다. 이에 김기웅 교수 연구팀은 노년에서 단일질환이
간암의 암연관섬유아세포(CAFs, Cancer associated fibroblasts)가 면역 단백질인 면역글로불린 A와 결합해 면역반응을 억제한다는 연구결과가 국제 학술지에 발표되었다. 가톨릭대학교 서울성모병원 소화기내과 성필수 교수(교신저자), 간담췌외과 최호중 교수(공동저자), 가톨릭대 의생명건강과학과 석사과정 박종근 학생(제1저자) 연구팀은 간내 축적된 면역글로불린 A가 간세포암 주변 미세환경에 존재하는 암연관섬유아세포에 영향을 주어 면역세포인 T세포의 기능을 약화시키는 ▲ 성필수 교수 ▲ 박종근 학생 ▲ 최호중 교수 기전을 처음으로 규명했다. 연구팀이 서울성모병원에서 간세포암 치료를 받은 환자의 조직샘플을 분석한 결과, 증가된 면역글로불린 A는 간 내 섬유아세포에 결합하고 이로 인해 섬유아세포가 면역 억제 기능이 증가하는 표현형으로 분화하였다. 이는 항종양 면역 반응을 담당하는 T세포 기능 약화로 이어져 간암의 발생 및 면역 치료에 좋지 않은 반응을 유발하게 되는 것을 확인하였다. ※그림 암연관섬유아세포는 종양 주변을 둘러싸고 있는 섬유아세포로 종양미세환경에서 암의 진행과 전이를 촉진할 뿐 아니라 치료약물의 전달을 방해하고 저항성을 유발해 암 치료
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