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류마티스 심장질환 ‘승모판 성형술’ 효과적이고 안전한 치료법 입증

저위험군' 재수술률 단 1%에 불과 치환술 아닌 성형술이 최적의 치료법 수술 전 환자 판막 상태와 폐고혈압 동반 여부로 승모판 성형술의 장기적인 성공 가능성 예측 서울아산병원 심장혈관흉부외과 김준범·김기태 교수팀

류마티스 심장질환 ‘승모판 성형술’ 효과적이고 안전한 치료법 입증

류마티스 심장질환은 류마티스열의 합병증으로 인해 심장 판막에 만성적인 염증이 생기면서 발생하는 질환이다. 염증이 지속되면 판막이 딱딱하게 굳으면서 피가 나가는 길이 좁아지는 협착이나, 판막이 제대로 닫히지 않는 역류가 나타난다. 이러한 판막 부전은 심장에 과부하를 일으켜 심부전 등으로 이어질 수 있어 수술이 필요한 경우가 많다. 지금까지 판막 조직의 변성이 심한 류마티스 환자에게는 인공판막으로 교체하는 ‘승모판 치환술’이 표준 치료로 여겨져 왔다. 자기 판막을 최대한 살리는 ‘승모판 성형술’은 좌심실 기능 보존, 항응고제 복용 최소화 등의 장점이 있지만, 수술한 판막의 내구성에 대한 장기적인 근거가 부족했기 때문이다. ▲(왼쪽부터)김준범·김기태 교수 서울아산병원 심장혈관흉부외과 김준범·김기태 교수팀은 2000년부터 2022년까지 류마티스 승모판 성형술을 받은 환자 337명을 분석한 결과, 폐고혈압 동반 등 위험인자가 없는 저위험군 환자의 경우 20년 내 재수술률이 단 1%에 불과한 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 20년 이상 장기 추적 관찰을 통해 류마티스 환자에게도 승모판 성형술이 매우 효과적이고 안전한 치료법임을 입증했을 뿐 아니라, 환자별 맞춤 수술 전략을 세울 수 있는 과학적 근거를 마련했다는 점에서 의의가 있다. 연구팀은 2000년 1월부터 2022년 2월까지 서울아산병원에서 류마티스 심장질환으로 승모판 성형술을 받은 환자 337명을 대상으로 평균 15년, 최장 22년간 장기 추적 관찰을 진행했다. 연구 결과, 전체 환자의 20년 생존율은 78.9%였으며, 승모판 재수술 누적 위험은 10년 4.5%, 20년 12.7%로 나타났다. 또한 연구팀은 이번 연구를 통해 ▲중등도 이상의 승모판 협착 ▲폐고혈압 지표(삼첨판 역류 속도 > 3.4m/s) ▲전엽 증대술 시행 ▲건삭 술식 시행 여부 등 승모판 재수술 위험을 높이는 4가지 독립적 위험인자를 규명해냈다. 류마티스염으로 수축된 판막 날개에 조직을 덧대는 전엽 증대술이나 판막을 지탱하는 구조물인 건삭을 재건하는 건삭 술식 등을 받은 환자들은 그만큼 판막의 손상 범위가 넓고 병이 중증임을 의미하기 때문에 향후 재수술 위험이 상대적으로 높은 것으로 분석됐다. 이러한 위험인자의 개수에 따라 환자군을 분류했을 때 성적 차이는 더욱 명확했다. 위험인자가 하나도 없는 ‘저위험군’ 환자의 경우, 20년 내 재수술 위험이 1%에 불과했다. 반면 위험인자가 1개인 경우에는 12.7%, 2개 이상인 ‘고위험군’은 33.6%였다. 승모판을 조직판막으로 치환하는 경우, 조직판막의 수명 문제 때문에 20년이 지난 시점에서는 대부분 재수술을 필요로 한다. 연구팀은 승모판 성형술은 고위험군에서도 재수술 위험이 33.6%로 조직판막에 비해 장기적인 안정성이 높기 때문에 인공판막의 한계를 극복할 수 있는 대안이 될 수 있다고 설명했다. 이번 연구는 수술 전 환자의 판막 상태와 폐고혈압 동반 여부만으로도 승모판 성형술의 장기적인 성공 가능성을 예측할 수 있음을 시사한다. 특히, 젊은 환자가 많은 류마티스 질환의 특성상 저위험군에게는 평생 항응고제를 복용해야 하는 치환술보다 자기 판막을 보존하는 성형술이 유리하다는 점을 과학적 수치로 증명했다는 점에서 의미가 크다. 김준범 서울아산병원 심장혈관흉부외과 교수는 “그동안 류마티스 심장질환은 병변의 광범위한 손상 때문에 승모판 성형술의 장기적인 내구성에 대한 의구심이 있었지만, 이번 연구를 통해 저위험군 환자의 경우 성형술이 20년 이상 안정적으로 유지되는 최적의 치료법임을 확인할 수 있었다”고 말했다. 김기태 서울아산병원 심장혈관흉부외과 교수는 “승모판 재수술 위험을 높이는 독립적 위험인자 모델을 활용하면 환자 개인의 상태에 맞춰 성형술과 치환술 중 가장 적합한 수술 전략을 수립할 수 있다. 이는 향후 류마티스 심장질환 환자의 장기 예후를 개선하는 데 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다. 이번 연구는 흉부외과 분야 세계적인 권위지인 ‘미국흉부외과학회지(The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 피인용지수 5.2)’에 최근 게재됐다. ▲류마티스 심장질환 환자에게 승모판 성형술을 시행하고 있는 서울아산병원 심장혈관흉부외과 김기태 교수(왼쪽 두 번째)

미세플라스틱, ‘표면 화학적 특성’이 뇌 염증 유발의 핵심

아민기가 노출된 미세플라스틱' 강력한 염증 반응 유도 확인 미세플라스틱 표면 성질이 뇌 면역세포 자극하고, 신경세포 사멸로 이어질 수 있음 증명 가톨릭대학교 의과대학 유승아 교수팀,

미세플라스틱, ‘표면 화학적 특성’이 뇌 염증 유발의 핵심

우리 생활 곳곳에 퍼져 있는 미세플라스틱이 인체 건강에 미치는 우려가 커지는 가운데, 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 유승아 교수(공동 교신저자), 임향숙 교수(공동 교신저자), 남민경 박사(공동 제1저자), 김채린 대학원생(공동 제1저자) 공동 연구팀이 미세플라스틱의 ‘표면 화학적 특성’이 뇌 염증과 신경세포 손상을 결정짓는 핵심 요인임을 세계 최초로 규명했다. 이번 연구는 미세플라스틱의 위험성을 단순히 크기나 노출량의 문제를 넘어, 미세플라스틱 표면에 형성된 화학적 성질이 뇌에 어떠한 영향을 미치는지를 정밀하게 분석했다는 점에서 큰 의미가 있다. ▲(왼쪽부터)유승아 교수, 임향숙 교수, 남민경 박사, 김채린 대학원생 미세플라스틱은 환경 속에서 다양한 물질과 접촉하며 시간이 지날수록 표면 성질이 변화한다. 이 과정에서 아민기(-NH₂, 질소와 수소의 결합물)나 카르복실기(-COOH, 탄소·산소·수소의 결합물)처럼 전기적 성질을 가진 화학 구조가 표면에 노출 되는데, 그동안 이러한 변화가 뇌 건강에 구체적으로 어떤 영향을 미치는지는 거의 알려지지 않았다. 연구팀은 표면 화학 구조가 서로 다른 폴리스티렌 미세플라스틱을 이용해 뇌 속 면역세포 역할을 하는 미세아교세포(microglia, 뇌 내 유해 물질을 제거하는 세포)를 중심으로 분석을 진행했다. 실험 결과, 아민기가 노출된 미세플라스틱(PS-NH₂)은 일반 미세플라스틱이나 카르복실기가 붙은 입자보다 훨씬 빠르게 미세아교세포 안으로 침투했으며, 강력한 염증 반응을 유도하는 것으로 나타났다. 특히, 아민기가 노출된 미세플라스틱이 처리된 미세아교세포에서는 TNF-α, IL-6와 같은 염증 신호 물질이 크게 증가했고, 이는 미세아교세포가 염증을 일으키는 방향(M1형)으로 변화했음을 의미한다. 연구팀은 이러한 변화의 핵심 원인이 미토콘드리아(세포 내 에너지 공장 역할을 하는 기관) 내에서 과도하게 생성되는 활성산소라는 점을 밝혀냈다. PS-NH₂는 미토콘드리아에서 슈퍼옥사이드(superoxide, 산화력이 강한 활성산소의 일종)를 지속적으로 발생시켰고, 이로 인해 과산화수소(H₂O₂)와 질소산화물(NO) 생성이 연쇄적으로 늘어나며 세포의 에너지 생성 시스템을 파괴했다. 결과적으로 이렇게 활성화된 뇌 면역세포는 주변 신경세포에 2차적인 손상을 입히는 것으로 확인됐다. 즉, 미세플라스틱의 표면 성질이 뇌 면역세포를 자극하고, 그 반응이 신경세포 사멸로 이어질 수 있음을 실험적으로 증명한 것이다. 아울러 연구팀은 이러한 독성 반응을 제어할 수 있는 가능성도 확인했다. 비타민 E 유사체인 항산화제 트롤록스(Trolox)를 처리한 결과, 활성산소로 인해 유도된 염증 신호와 신경세포 손상이 분자 수준에서 유의하게 감소했다. 이는 향후 미세플라스틱으로 인한 신경 독성을 예방하고 보호하기 위한 전략 개발에 중요한 단서를 제공한다. 유승아 교수는 “이번 연구는 미세플라스틱의 ‘보이지 않는 표면’이 뇌 면역반응과 신경 손상에 어떤 영향을 미치는지를 세계 최초로 규명한 연구”라며, “환경 유해물질과 신경퇴행성 질환의 연관성을 이해하고, 미세플라스틱의 위험도를 새롭게 정의하는 데 중요한 과학적 근거가 될 것”이라고 밝혔다. 한편, 이번 연구 성과는 「Amine-modified polystyrene particles induce surface chemistry-driven immunotoxicity in microglia: Protective effects of trolox」라는 제목으로 환경·보건 분야 국제학술지 Ecotoxicology and Environmental Safety에 2026년 1월 게재되었고, 연구팀은 미세플라스틱 표면 특성에 따른 신경 면역독성 평가 및 억제 기술과 관련해 국내 특허 2건을 출원했다. ▲[그림 설명 : 아민기가 노출된 폴리스티렌이 미토콘드리아 활성종 축적을 경유한 신경면역염증에 의한 신경세포 소실 기전 및 Trolox에 의한 극복] ▶ 아민기가 노출된 폴리스티렌 미세플라스틱(PS-NH2)이 미세아교세포에서 세포독성과 염증 반응을 유도하며, 미토콘드리아 superoxide 생성을 통해 산화스트레스를 증가시키는 기전 및 Trolox처리에 따른 신경독성 완화 효과 개념도

토종 ‘광대싸리’에서 항암 성분 `세큐리닌 생성 과정 처음 밝혀

유기화학과 단일세포전사체 분석을 통한 생합성 과정 경로 규명 ‘황산전이효소’가 비로신 B를 항암 성분 세큐리닌으로 바꾸는 데 핵심적 역할한다는 사실 밝혀 KAIST 생명과학과 김상규 교수 연구팀 화학과 한순규 교수 연구팀

토종 ‘광대싸리’에서 항암 성분 `세큐리닌 생성 과정 처음 밝혀

식물 유래 약 성분은 많지만, 식물이 이를 어떻게 만들어 내는지는 오랫동안 미스터리였다. KAIST 연구진이 70년 만에 토종 약용식물 광대싸리에서 항암 성분인 `세큐리닌이 생성되는 전 과정을 처음으로 밝혀냈다. 이번 성과로 실험실과 미생물 공장에서 항암 물질을 안정적으로 생산할 수 있는 길이 열렸다. KAIST는 생명과학과 김상규 교수 연구팀과 화학과 한순규 교수 연구팀이 우리나라 자생 식물인 광대싸리에서 항암 효과로 알려진 세큐리닌(securinine) 계열 물질이 만들어지는 핵심 과정을 규명했다고 6일 밝혔다. 광대싸리는 우리나라 산과 들에서 쉽게 볼 수 있는 관목으로, 동북아시아 지역에서는 오래전부터 잎과 뿌리를 약재로 사용해 왔다. ▲(왼쪽부터) KAIST 김상규 교수, 한순규 교수 이 식물에는 세큐리닌을 비롯한 다양한 알칼로이드 성분이 들어 있어 신약 개발 가능성이 높은 약용식물로 주목받아 왔다. 세큐리닌은 1956년 광대싸리에서 처음 발견된 이후 지금까지 130종이 넘는 관련 물질이 보고됐다. 이들 가운데 일부는 항암 효과를 보이거나, 뇌로 잘 전달돼 신경 재생을 돕는 효능이 있는 것으로 알려져 있다. 그러나 이렇게 중요한 물질들이 식물 안에서 어떻게 만들어지는지는 지난 70년간 밝혀지지 않은 난제였다. 생명체 안에서 천연물이 만들어지는 과정을 ‘생합성’이라고 한다. 이는 최종 물질이 만들어지기까지 어떤 중간 단계를 거치고, 어떤 효소가 작용하는지를 밝히는 일이다. 모르핀, 카페인, 니코틴 등 식물이 만들어내는 약효가 강한 천연 성분인 알칼로이드는 구조가 매우 복잡해 생합성 과정을 규명하기 특히 어려운 물질로 알려져 있다. 이번 연구에서는 화학과 생명과학의 협력이 핵심 역할을 했다. 세큐리닌 계열 물질의 화학적 합성을 오랫동안 연구해 온 한순규 교수 연구팀과, 식물 유전체 분석과 단일세포 분석에 강점을 가진 김상규 교수 연구팀이 공동으로 연구를 진행했다. 김상규 교수 연구팀은 성남시 불곡산 일대의 ‘KAIST 생태림’에서 광대싸리를 확보해 연구 시료를 만들고, 식물의 유전체를 정밀 분석했다. 특히 세큐리닌 생성이 활발한 잎 조직을 대상으로 단일세포 전사체 분석을 수행해, 어떤 세포에서 어떤 유전자가 작동하는지를 세밀하게 추적했다. 한편 한순규 교수 연구팀은 세큐리닌이 만들어지기 바로 전 단계의 물질로 ‘비로신 B’를 찾아내고, 이를 실험실에서 직접 만들어 그 변화를 관찰했다. 그 결과, 식물 속 효소인 ‘황산전이효소’가 비로신 B를 항암 성분 세큐리닌으로 바꾸는 데 핵심적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 이는 황산전이효소가 단순히 화학 성분을 붙이는 보조 역할이 아니라, 알칼로이드의 구조 자체를 바꾸는 데도 중요한 역할을 할 수 있음을 처음으로 보여준 연구 결과다. 김상규 교수와 한순규 교수는 “이번 연구는 우리나라 자생 식물에서 얻을 수 있는 고부가가치 천연물이 어떻게 만들어지는지를 분자 수준에서 밝힌 것”이라며 “앞으로 미생물이나 세포를 이용해 항암 물질을 안정적으로 생산하고, 다양한 의약학적 응용으로 이어질 수 있는 기반을 마련했다”고 말했다. 이번 연구에는 KAIST 정성준 박사후연구원, 강규민 박사후연구원, 김태인 석박통합과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 연구 성과는 국제 저명 학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF 15.7)에 1월 23일 게재됐다. 이번 연구는 과기부 한국연구재단의 중견 합성생물학, 농촌진흥청 NBT사업단의 차세대농작물신육종기술개발, KAIST 생태연구프로그램의 지원을 받아 수행됐다. ▲ 광대싸리 식물(AI생성 이미지 ▲유기화학과 단일세포전사체 분석을 통한 생합성 경로 규명

간암 항암 전 ‘간 탄성도 검사’로 합병증 위험 예측

전신 항암치료 후 간부전·출혈 위험, 치료 전 비침습 검사로 사전 평가 간 기능 취약 환자 맞춤형 치료 전략 수립에 실질적 기준 제공 가톨릭대학교 은평성모병원 소화기내과 이재준 교수 서울성모병원 소화기내과 한지원 교수 연구팀

간암 항암 전 ‘간 탄성도 검사’로 합병증 위험 예측

국내 연구진이 간암 항암치료 전 간 기능 위험을 예측하는 새로운 접근법을 제시했다. 가톨릭대학교 은평성모병원(배시현 병원장) 소화기내과 이재준 교수(제1저자)와 서울성모병원 소화기내과 한지원 교수(교신저자) 연구팀은, 간 탄성도 검사(Vibration-Controlled Transient Elastography, VCTE)로 측정한 간 경직도가 진행성 간암 환자의 전신 항암치료 이후 간부전 발생 위험을 효과적으로 예측할 수 있음을 규명했다. 최근 아테졸리주맙·베바시주맙(Atezolizumab plus Bevacizumab, Ate/Bev)을 포함한 면역항암 기반 치료는 진행성 간세포암 환자의 생존율을 획기적으로 향상시키며 1차 표준 치료로 자리 잡았다. 그러나 일부 환자에서는 치료 도중 복수, 간성 뇌병증, 정맥류 출혈 등 간 기능 악화가 발생하며, 이로 인해 치료 지속이 어려워지고 예후가 급격히 나빠지는 문제가 있었다. 그럼에도 불구하고 이러한 간부전 위험을 치료 전에 객관적으로 예측할 수 있는 지표는 제한적이었다. 이에 연구팀은 논문 ‘비침습적 간 탄성도 검사 기반 진행성 간세포암 환자의 전신치료 후 간부전 위험 예측’을 통해 국내 7개 대학병원에서 전신치료를 받은 진행성 간세포암 환자 396명을 대상으로 다기관 후향적 연구를 수행하고 분석 결과를 발표했다. 연구 대상으로 선정된 모든 환자는 전신치료 시작 전 간 탄성도 검사를 시행 받았으며, 연구팀은 간 탄성도 25kPa를 기준으로 환자를 분류해 임상 경과를 분석했다. kPa는 간이 얼마나 딱딱한지를 나타내는 압력 단위로, 수치가 높을수록 간 손상이 심하고 간부전 위험이 큰 상태를 의미한다. 분석 결과, 간 탄성도 25kPa 이상인 환자군은 25kPa 미만인 환자군에 비해 전신치료 후 간부전 발생 위험이 약 2배 이상 높았고, 정맥류 출혈 위험 또한 유의하게 증가한 것으로 나타났다. 특히 Ate/Bev 치료를 받은 환자 중 간 탄성도가 높은 경우, 치료 효과와 관계없이 간부전과 출혈 위험이 현저히 증가했다. 반면, 간 탄성도가 낮은 환자군에서는 Ate/Bev 치료가 생존율을 향상시키면서도 간부전 위험을 증가시키지 않았다. 연구팀은 간 탄성도 외에도 간 기능 상태를 나타내는 Child-Pugh 점수, 종양 개수, 고등급 문맥 침범 여부 등을 종합해 간부전 고위험군을 선별하는 위험 점수 모델을 개발했다. 이 모델은 치료 시작 후 12개월 이내 간부전 발생을 높은 정확도로 예측했으며, 임상 현장에서 전신치료 전략을 개인 맞춤형으로 결정하는 데 활용 가능성을 제시했다. 이재준 교수는 “이번 연구는 간암 전신치료에서 종양 반응뿐 아니라 간 자체의 예후가 치료 성패를 좌우한다는 점을 명확히 보여준다”며, “치료 전 간 탄성도 검사만으로도 고위험 환자를 선별할 수 있어 실제 진료 현장에서 치료 선택과 위험 평가에 중요한 기준이 될 수 있다”고 말했다. 한지원 교수는 “간 탄성도 검사는 비침습적이고 반복 측정이 가능해 임상 적용성이 높다”며, “앞으로는 간 기능이 취약한 환자에서 치료 전략을 보다 신중히 결정하는 데 중요한 도구로 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다. 결과적으로 이번 연구는 간암 치료에서 전신치료 전 간부전 위험을 예측할 수 있는 객관적 지표를 제시하고, 면역항암제 치료의 안전한 적용 범위를 보다 명확히 했다는 점에서 의미가 크다. 나아가 간암 치료를 종양 중심에서 간 기능과 종양을 함께 고려하는 통합적 접근으로 확장할 수 있는 근거를 마련했다. 이번 연구 결과는 간암 분야 최상위 국제학술지로 평가받는 Liver Cancer(IF 9.1)에 게재 승인(Accept)됐다.



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신장이 보내는 이상 신호 거품뇨·부종 단백뇨' 의심
화장실에서 물을 내려도 사라지지 않는 끈적한 소변 거품은 신장이 보내는 이상 신호일수 있다. 우리 몸의 정수기 필터 역할을 하는 신장은 필요한 영양소는 남기고 노폐물을 걸러내는 역할을 한다. 그러나 이 여과 기능이 손상되면, 신체를 구성하는 필수 성분인 단백질이 소변으로 새어 나가는 ‘단백뇨’가 발생한다. 신장은 미세 혈관의 집합체로, 이곳에서 단백질이 새어 나온다는 것은 신장 자체의 손상은 물론, 전신 혈관 건강에 적신호가 켜졌음을 시사하는 중요한 지표다. 통증없이 서서히 진행돼 일상을 위협하는 단백뇨의 원인부터 증상, 치료법까지 강동경희대학교병원 신장내과 김양균 교수와 함께 알아본다. 거품뇨·부종 있다면 ‘단백뇨’ 의심 단백뇨는 소변에 단백질이 섞여 나오는 상태로, 성인 기준 하루 배출량이 150mg 이상일 때 진단한다. 가장 대표적인 신호는 소변에 생기는 '거품'이다. 단백질 농도가 높아지면 거품이 평소보다 많이 생기고, 물을 내려도 쉽게 사라지지 않는다. 질환이 진행되면 증상은 전신으로 확대된다. ▲ 강동경희대학교병원 신장내과 김양균 교수 단백질이 과도하게 빠져나가 혈중 농도가 낮아지면 얼굴이나 다리가 붓는 부종이 발생하며, 전반적인 신체 기능 저하로

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