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라만분광법과 인공지능 분석으로 췌장암 섬유아세포 아형 정밀 구분

염증성 섬유아세포와 근섬유모세포 서로 다른 위치 분포 확인, AI 분류 알고리즘 99% 정확도 두 세포 분류 종양 미세환경 정밀하게 진단하고 환자별 섬유아세포 특성 평가해 맞춤별 치료 전략 세울 것 서울아산병원 김준기·전은성 교수팀,

라만분광법과 인공지능 분석으로 췌장암 섬유아세포 아형 정밀 구분

췌장암은 종양 자체뿐 아니라 종양을 둘러싼 미세환경 특히 섬유아세포가 치료 반응과 재발에 큰 영향을 미친다고 알려져 있다. 이 섬유아세포가 서로 다른 기능을 가진 여러 아형의 집단이라는 사실이 밝혀지면서 아형을 어떻게 구분하고 조절할지가 췌장암 치료의 관건이었다. 이에 국내 연구진이 무표지 라만 분광 기술을 이용해 췌장암 미세환경 속의 섬유아세포 아형들을 정밀하게 구분해 내는 데 성공했다. ▲(왼쪽부터) 김준기 교수, 전은성 교수, 조민주 박사수료생, 고은영 연구원 울산의대 서울아산병원 융합의학과 김준기 교수, 간담도췌외과 전은성 교수, 융합의학과 조민주 박사수료생 · 고은영 연구원은 췌장암 미세환경을 구성하는 정상 세포인 성상세포와 이로부터 분화시킨 염증성 섬유아세포, 근섬유모세포를 대상으로 형광 표지나 염색 없이 라만 분광 현미경과 인공지능 기반 판별 알고리즘을 이용해 각 세포 아형이 가진 성분을 정량적으로 분석해 냈다. 이번 연구는 향후 췌장암 환자에서 섬유아세포 특성을 평가해 치료 반응을 예측하는 등 환자 맞춤형 치료 전략을 세우는 데 중요한 근거가 될 것으로 기대된다. 연구 결과는 화학·생명·의학 분야 저명 학술지 ‘생체재료 연구(Biomaterials Research, 5년 피인용지수 12.5)’ 최신호에 게재됐다. 췌장암은 초기에는 특별한 증상이 거의 없다. 발견 시기에는 이미 주변 장기로 암이 전이된 경우가 많아 근치 절제가 가능한 환자가 제한적이다. 기존 영상 검사와 혈중 종양표지자를 이용한 진단은 종양 크기나 혈중 수치를 중심으로 이뤄져, 종양 미세환경의 복잡한 변화를 반영하기 어렵고 치료 반응을 세밀히 예측하는 데도 한계가 있었다. 같은 병기라도 환자마다 치료 반응과 재발 양상이 다른 이유 중 하나가 바로 종양 미세환경이다. 특히 섬유아세포 아형의 구성과 기능 차이가 환자 치료 결과를 좌우하는 것으로 추정된다. 이에 따라 종양세포만 보는 진단을 넘어 종양을 둘러싼 기질세포까지 함께 평가하는 정밀 진단 기술에 대한 요구가 커져 왔다. 연구팀은 우선 공간 전사체 분석을 통해 사람 췌장암 조직에 존재하는 암 관련 섬유아세포(CAF)의 아형인 염증성 섬유아세포(iCAF, 염증반응 유발 물질을 분비해 암이 빨리 자라도록 도움)와 근섬유모세포(myCAF, 섬유조직 및 경직된 조직을 생성해 물리적으로 암 보호)가 서로 다른 위치에 분포하는 점을 관찰했다. 또한 염증성 섬유아세포는 염증 지질 대사 관련 유전자를, 근섬유모세포는 콜라겐과 세포외기질 관련 유전자가 두드러지게 발견된다는 사실을 확인했다. 이후 동일한 사람의 췌장 성상세포에서 iCAF와 myCAF를 분화시킨 다음, 라만 분광 기술을 이용해 각 아형 세포에서 스펙트럼을 추출했다. 주성분 분석 및 부분 최소 제곱 판별 분석 등의 머신러닝 기법으로 인공지능 알고리즘을 학습시켜 두 아형 세포 간의 화학 지문을 분석했다. 그 결과 콜라겐과 단백질을 반영하는 라만 스펙트럼과 지질 신호가 두드러지는 라만 스펙트럼 영역에서 두 아형 세포 간 뚜렷한 차이가 관찰됐다. 인공지능 분류 알고리즘은 99%의 높은 정확도로 두 세포를 구별해낸 것으로 나타났다. 김준기 울산의대 서울아산병원 융합의학과 교수는 “기존에는 세포 아형을 구별할 때 형광 항체 염색과 같이 세포 침습적인 방식을 선택할 수밖에 없었다. 이번 연구는 무표지 라만 분광 기술과 인공지능 분석만으로 세포 내 화학적 지문을 읽고 섬유아세포의 아형을 매우 높은 정확도로 구별할 수 있다는 사실을 밝힌 데 큰 의의가 있다. 향후 조직 생검이나 세포 배양 과정에서 무표지 라만 분광 기술을 적용해 종양 미세환경을 정밀하게 진단하고 치료 전략을 세우는 플랫폼을 구축할 계획이다”라고 밝혔다. 전은성 울산의대 서울아산병원 간담도췌외과 교수는 “췌장암 환자의 경우 종양 자체뿐 아니라 주변 기질 환경 특히 섬유아세포가 얼마나 공격적인 성향을 보이느냐에 따라 암의 진행 속도, 치료 반응, 예후 등이 크게 좌우된다. 이번에 구축한 라만 인공지능 기반의 섬유아세포 아형 분석은 향후 수술 전후에 환자별로 섬유아세포의 특성을 평가하고 항암 표적 면역치료 조합을 결정하는 데 중요한 지표가 될 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부의 한국연구재단 연구사업과 바이오의료기술개발사업, 서울아산병원 생명과학연구원의 연구지원으로 수행됐다.

간세포암 혈액검사만으로 간암 유전체·치료 예후 예측 가능성 입증

진행성 간세포암환자 ctDNA 분석 임상적 유용성 확인 ctDNA' 면역항암치료 반응과 예후 예측하는 바이오마커로 활용될 가능성 확인 분당차병원(원장 윤상욱) 종양내과 전홍재•강버들, 병리과 김광일 •황소현 교수팀

간세포암 혈액검사만으로 간암 유전체·치료 예후 예측 가능성 입증

차 의과학대학교 분당차병원(원장 윤상욱) 종양내과 전홍재o강버들, 병리과 김광일 ·황소현 교수팀은 진행성 간세포암 환자에서 혈액검사만으로 종양 유전체 정보와 치료 예후를 예측할 수 있는 가능성을 입증했다. 이번 연구는 생검이 어려운 간암 환자에서 액체생검(ctDNA)의 임상 적용 가능성을 제시한 연구로, 국제학술지 ‘Liver Cancer’)에 게재됐다. 간세포암은 영상검사만으로 진단되는 경우가 많아 조직 생검이 제한적이며, 이로 인해 치료 방향 결정에 중요한 핵심적인 유전체 분석 정보 확보에 어려움이 있었다. ▲(왼쪽부터) 분당차병원 종양내과 전홍재•강버들, 병리과 김광일•황소현 교수. 이에 연구팀은 혈액 속을 순환하는 암 유래 DNA 조각인 ‘순환종양DNA(ctDNA)’를 이용한 액체생검이 실제 종양 유전체를 얼마나 정확히 반영하는지를 분석했다. 연구팀은 진행성 간세포암의 표준 치료인 아텔리주맙/베바시주맙 병합요법을 받은 환자 130명을 대상으로, 종양 조직과 혈액 샘플을 각각 채취해 차세대염기서열분석(NGS)을 통해 유전자 변이를 비교 분석했다. 분석 결과, ctDNA 기반 유전자 변이와 종양 조직 유전체 정보의 일치율은 약 73%로 확인됐다. 특히 혈액 채취와 조직검사 시점의 차이가 30일 이내인 경우, 유전자 일치율은 약 96%까지 높아졌다. 이는 ctDNA 검사가 조직검사를 대체하거나 보완할 수 있는 신뢰도 높은 검사임을 입증한다. 또한 ctDNA에서 검출된 돌연변이 중 가장 높은 비율을 보이는 ‘maxVAF’를 집중 분석했다. VAF란 특정 유전자 돌연변이가 전체 DNA 중에서 차지하는 비율을 의미하며, 여러 돌연변이 중 가장 높은 VAF 값을 maxVAF라고 한다. maxVAF 수치가 높을 수록 전체 생존율이 낮은 경향을 보여, ctDNA가 면역항암치료 반응과 예후를 예측하는 바이오마커로 활용될 가능성도 확인했다. 이번 연구는 비침습적인 혈액검사만으로 유전체 정보를 확보할 수 있고, 면역항암제 병합요법의 치료 반응과 예후를 예측하는 근거를 마련했다는 점에서 의미가 크다. 전홍재 교수는 “이번 연구는 조직 생검이 어렵거나 반복 검사가 필요한 간세포암 환자에서 ctDNA 분석이 맞춤치료 전략 수립에 중요한 도구가 될 수 있다”며 “특히 ctDNA 수치가 치료 예후와 연관성을 보인 점은, 향후 치료 반응 모니터링과 예후 예측에 폭넓게 활용될 수 있음을 시사한다”고 말했다. ▲높은 maxVAF를 보이는 환자군에서 13개월 이후 급격히 생존율이 낮아졌다.

기온 변화 따른 안압 변동·급성 출혈 사이 상관관계 첫 규명

서울성모병원 안과 김미리내 교수, 한국망막학회 ‘우수구연상’ 수상 증식성 당뇨망막병증 환자의 유리체 출혈, ‘5~6월’ 발생 빈도 가장 높아 ‘기온 변화’가 유발하는 안압 변동성 및 후유리체박리가 유리체 출혈의 유의미한 위험 인자로 작용

기온 변화 따른 안압 변동·급성 출혈 사이 상관관계 첫 규명

가톨릭대학교 서울성모병원 안과 김미리내 교수가 최근 그랜드 워커힐 서울에서 개최된 ‘2025년 한국망막학회 총회학술대회’에서 우수구연상을 수상했다. 한국망막학회 우수구연상은 학술대회에서 발표된 연구 중 성과가 뛰어나고 망막 학술 발전에 크게 기여한 연구자에게 수여되는 상이다. 이번 수상의 계기가 된 연구는 ‘증식성 당뇨망막병증(Proliferative Diabetic Retinopathy, PDR) 환자에게 발생하는 유리체 출혈의 계절적 변동성’에 관한 것으로, 김 교수팀(교신저자 안과 박영훈 교수)은 기상 요인이 망막 질환에 미치는 영향을 심도 있게 분석했다. 이번 연구의 주제가 된 증식성 당뇨망막병증은 당뇨 합병증 중 하나인 당뇨망막병증의 가장 진행된 단계를 말한다. 이는 고혈당으로 인해 망막 혈관이 손상되면서 영양 공급을 위해 비정상적인 신생 혈관이 자라나는 상태로, 이러한 신생 혈관은 매우 약해 쉽게 터지며 유리체 출혈을 일으킨다. ▲서울성모병원 안과 김미리내 교수 출혈로 인해 함께 증식한 흉터 조직이 망막을 잡아당기는 경우에는 망막박리를 유발하기도 하며, 결과적으로 시력이 급격히 저하되거나 실명에 이를 수 있는 심각한 건강상의 문제를 야기하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 유리체 출혈은 당뇨망막병증 환자에게 갑작스러운 시력 상실을 일으키는 치명적인 합병증이지만, 그간 계절적 요인과의 상관관계에 대해서는 학계의 명확한 분석이 부족한 상황이었다. 김 교수팀은 2019년부터 2021년까지 서울성모병원에서 진료받은 환자들의 안저 사진 4,402건을 전수 조사하여 분석을 진행했다. 그 결과, 유리체 출혈 발생률은 5월(9.37%)과 6월(8.58%)에 가장 높게 나타나는 뚜렷한 계절적 변동성을 보였다. 특히 통계 분석을 통해 단순히 높은 기온 그 자체보다 ‘기온 변화’가 유발하는 안압 변동성 및 후유리체박리가 유리체 출혈의 유의미한 위험 인자로 작용한다는 학술적 근거를 제시한 것으로 평가된다. 외부 기온이 급격히 변하면 혈관 수축/이완과 함께 안압의 항상성이 흔들릴 수 있으며, 이러한 변동이 유리체의 불안정한 움직임을 유발한다는 것이다. 후유리체박리 자체는 노화에 따라 안구 내 유리체가 망막에서 분리되는 자연스러운 생리 현상으로, 일반인들에게는 흔히 비문증이나 광시증을 동반하는 수준에 그친다. 그러나 증식성 당뇨망막병증 환자의 경우에는 망막에 증식한 약한 신생 혈관과 섬유화 조직이 유리체와 단단히 유착되어 박리 과정에서 대량의 출혈을 일으키거나, 망막 자체가 안구 벽에서 떨어져 나가는 견인성 망막박리를 유발할 수 있어 실명으로 이어질 수 있는 중대한 위험이 있다. 특히 이번 연구는 증식성 당뇨망막병증 환자의 출혈 발생과 기상 요인 간의 인과 관계를 분석한 첫 보고라는 점에서 학계의 높은 평가를 받았다. 김 교수는 이번 연구가 향후 웨어러블 기기를 활용한 환자 맞춤형 모니터링 및 자가 관리 교육에도 중요한 지표가 될 것이라고 내다봤다. 김미리내 교수는 “기존에 진행해 온 연구 성과를 대외적으로 인정받게 되어 매우 감사하다”며, “앞으로도 당뇨망막병증으로 고통받는 환자들이 실명 위기에서 벗어나 삶의 질을 회복할 수 있도록 질환의 발생 기전 규명과 맞춤형 진료 매진에 최선을 다하겠다”고 소감을 밝혔다.

‘진단의 사각지대’ 소장, ‘이중 풍선 소장내시경’에서 해답 찾다

크론병, 약 30%는 소장에서만 발생…진단 늦어질수록 합병증 위험 커져 불필요한 반복 검사와 수술 줄이고, 소장 질환을 이제는 직접 보고 치료할 수 있다 부산백병원 소화기내과 이홍섭 교수팀

‘진단의 사각지대’ 소장, ‘이중 풍선 소장내시경’에서 해답 찾다

수년간 원인을 알 수 없는 어지러움과 복통으로 고생해온 30대 A씨는 여러 병원을 찾았지만 좀처럼 해답을 얻지 못했다. 위·대장내시경과 복부 CT 검사에서도 이상이 발견되지 않았고, 빈혈이 의심돼 철분제 처방만 반복됐다. 증상은 계속됐고 일상생활에도 불편이 커졌다. 결국 대학병원을 찾은 A씨는 소장 캡슐내시경 검사를 받았고, 소장 깊은 부위에서 종주성 궤양 병변이 발견됐다. 이후 보다 정확한 진단과 치료를 위해 시행한 이중 풍선 소장내시경 검사에서 장이 좁아지는 협착 소견이 확인됐고, 최종적으로 크론병 진단을 받았다. 이후 생물학적 제제 치료를 시작하면서 A씨의 증상은 빠르게 호전됐고, 현재는 출혈 없이 일상생활을 유지하고 있다. ▲부산백병원 소화기내과 이홍섭 교수 크론병은 소장과 대장 어디에서든 발생할 수 있는 만성 염증성 질환이다. 특히 전체 환자의 약 30%는 소장에만 병변이 발생하지만, 일반적인 위·대장내시경으로는 소장을 충분히 확인하기 어려워 진단이 늦어지는 경우가 많다. 부산백병원 소화기내과 이홍섭 교수는 “크론병은 초기 증상이 모호해 단순 복통이나 빈혈로 오인되기 쉽다”며 “진단이 늦어질수록 협착, 출혈, 누공 같은 합병증 위험이 커진다”고 설명했다. 이어 “소장은 오랫동안 ‘진단의 사각지대’로 남아 있었지만, 최근에는 캡슐내시경과 이중 풍선 소장내시경의 도입으로 조기 진단과 치료가 가능해졌다”고 덧붙였다. 캡슐내시경은 환자가 알약 크기의 카메라를 삼켜 소장 전체를 관찰하는 검사로, 비교적 부담이 적고 조기 병변 발견에 유용하다. 그러나 조직검사나 치료는 할 수 없다는 한계가 있다. 이를 보완하는 검사법이 바로 ‘이중 풍선 소장내시경’이다. 이는 내시경과 오버튜브(보조관)에 각각 풍선을 장착해 소장을 단계적으로 당기며 깊숙이 진입하는 방식으로 ▲소장 병변의 조직검사 ▲소장 궤양 및 출혈 내시경적 지혈 ▲소장 협착 풍선 확장술 ▲캡슐내시경을 비롯한 소장 이물질 제거 등 진단과 치료를 동시에 시행할 수 있다. 실제로 원인 불명의 복통이나 빈혈, 어지러움 환자 중 상당수는 소장 병변이 숨어 있는 경우가 많다. CT, MRI 등 영상 검사로 소장을 평가할 수 있지만, 직접 병변을 관찰하고 조직검사와 치료까지 가능한 검사는 소장내시경이 유일하다. 그동안 이중 풍선 소장내시경은 서울·수도권 의료기관에서 주로 시행돼, 부산·울산·경남 지역 환자들은 치료를 위해 원정 진료를 떠나야 하는 경우가 많았다. 이러한 한계를 극복하기 위해 부산백병원 염증성장질환 클리닉은 최근 이중 풍선 소장내시경을 본격 도입해 진단이 어려운 소장 질환 환자들에게 적극 시행하고 있다. 이홍섭 교수는 “캡슐내시경이 진단의 시작이라면, 이중 풍선 소장내시경은 치료를 완성하는 검사”라며 “최근에는 캡슐내시경으로 병변 위치를 먼저 파악한 뒤, 소장내시경으로 정밀 치료를 시행하는 단계적 접근 전략이 표준으로 자리 잡는 추세다.”고 말했다. 이어 “과거에는 원인을 추정하는 데 그쳤던 소장 질환을 이제는 직접 보고 치료할 수 있게 됐다. 불필요한 반복 검사와 수술을 줄이고, 수도권으로 이동해야 했던 부·울·경 지역 환자들의 삶의 질을 높이는 데 큰 도움이 될 것”이라고 강조했다. ▲[사진] 캡슐내시경에서 관찰된 종주성 궤양(왼쪽)과 이중 풍선 소장내시경에서 확인된 협착 소견(오른쪽) ▲이중 풍선 소장내시경 검사에 대해 설명하고 있는 이홍섭 교수



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‘진단의 사각지대’ 소장, ‘이중 풍선 소장내시경’에서 해답 찾다
수년간 원인을 알 수 없는 어지러움과 복통으로 고생해온 30대 A씨는 여러 병원을 찾았지만 좀처럼 해답을 얻지 못했다. 위·대장내시경과 복부 CT 검사에서도 이상이 발견되지 않았고, 빈혈이 의심돼 철분제 처방만 반복됐다. 증상은 계속됐고 일상생활에도 불편이 커졌다. 결국 대학병원을 찾은 A씨는 소장 캡슐내시경 검사를 받았고, 소장 깊은 부위에서 종주성 궤양 병변이 발견됐다. 이후 보다 정확한 진단과 치료를 위해 시행한 이중 풍선 소장내시경 검사에서 장이 좁아지는 협착 소견이 확인됐고, 최종적으로 크론병 진단을 받았다. 이후 생물학적 제제 치료를 시작하면서 A씨의 증상은 빠르게 호전됐고, 현재는 출혈 없이 일상생활을 유지하고 있다. ▲부산백병원 소화기내과 이홍섭 교수 크론병은 소장과 대장 어디에서든 발생할 수 있는 만성 염증성 질환이다. 특히 전체 환자의 약 30%는 소장에만 병변이 발생하지만, 일반적인 위·대장내시경으로는 소장을 충분히 확인하기 어려워 진단이 늦어지는 경우가 많다. 부산백병원 소화기내과 이홍섭 교수는 “크론병은 초기 증상이 모호해 단순 복통이나 빈혈로 오인되기 쉽다”며 “진단이 늦어질수록 협착, 출혈, 누공 같은 합병증 위험이 커진다”고 설명

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순천향대 부천병원 내분비대사내과 김철희 교수, ‘대한당뇨병학회 신임 회장’ 취임
순천향대 부천병원 내분비대사내과 김철희 교수가 ‘대한당뇨병학회 신임 회장’에 취임했다고 12일 밝혔다. 임기는 2026년 1월부터 12월까지 1년간이다. 대한당뇨병학회는 1968년 창립 이래 4,000여 명의 회원이 활동하는 국내 최대 규모의 당뇨병 전문 학술단체로, 당뇨병의 예방‧진단‧치료에 대한 연구와 교육을 통해 국민 건강 증진을 선도하며 세계적인 학회로 도약하기 위해 노력하고 있다. 김철희 신임 회장은 지난 20여 년간 대한당뇨병학회의 학술위원, 연구위원, 간행위원으로서 왕성하게 활동해 왔으며, 영문학회지 ‘Diabetes & Metabolism Journal’의 발간에 참여해 학회 발전에 기여했다. 2016~2017년에는 대한당뇨병학회 감사를, 2022~2023년에는 (재)당뇨병학연구재단 이사를 역임한 바 있다. 김철희 회장은 “전 세계적으로 고령화와 비만 증가로 당뇨병의 유병률이 급격히 증가하며 보건‧사회‧경제적으로 큰 문제가 대두되고 있고, 최근 대내외적 의료환경도 급변하고 있어 무거운 책임감을 느낀다. 앞으로 이사장님과 이사진을 비롯한 학회 임원, 회원들과 협력해 ‘당뇨병으로부터 자유로운 세상 선도’, ‘당뇨병 연구와 치료에 글로벌 표준

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