뇌수막염과 뇌염의 원인을 조기에 분류할 수 있는 인공지능 모델이 개발됐다. 연세대 의대 의생명시스템정보학교실 박유랑 교수와 최보규 강사, 세브란스병원 신경과 김경민 교수 연구팀은 뇌수막염과 뇌염 환자들의 초기 데이터를 활용해 원인 진단 정확도 93% 이상을 자랑하는 인공지능 모델을 개발했다고 27일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘이클리니컬메디신(eClinicalMedicine, IF 17.033)’ 최신호에 게재됐다. 뇌수막염과 뇌염은 중추 신경계에 염증이 발생하는 질환이다. 발생 원인이 매우 다양하고 원인에 따라 증상과 예후도 다양하다. 이 중 원인이 세균성이나 결핵성이라면 사망률도 높고 치료 후에도 인지기능 장애, 뇌혈관 장애, 경련 발작 반복 등 후유증이 생길 수 있기 때문에 빠른 원인 진단과 치료가 중요하다. 뇌수막염과 뇌염은 배양 검사, 항체 검사 등을 이용해 원인을 알 수 있다. 하지만 특정 검사는 결과가 나올 때까지 수주 이상의 시간이 소요된다. 실제 임상에서는 결과가 나오기까지 증상에 기반한 경험적 치료를 수행하게 되는데 이로 인해 합병증이 발생하기도 한다. 연구팀은 인공지능 기반의 뇌수막염 및 뇌염 원인 분류 모델을 개발하고 그 효과
만성 폐쇄성 폐질환(Chronic Obstructive Pulmonary Disease, COPD) 환자에서 장기간 흡입스테로이드 사용시 부작용에 각별히 유의해야 한다는 연구결과가 발표됐다. COPD 환자에서 흡입스테로이드를 장기간 사용하면 폐렴 발생 위험이 1.5배 증가하고, 폐렴이 발생하면 사망 위험이 3.5배 높아진다고 이번 연구결과는 보고하였다. 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 ▲ 박 주헌 교수 비교 분석했다. 그 결과 흡입스테로이드 사용 환자군이 비사용 환자군에 비해, 폐렴과 결핵의 발생 비율이 더 높았고, 폐렴 발생시 높은 사망률을 보인 것을 확인했다. 이에 연구팀은 COPD 환자에서 흡입스테로이드를 사용할 경우, 지침과 원칙에 따른 적절한 투여가 중요하다고 밝혔다. COPD는 현재 전 세계 사망률 순위 3위의 매우 중대한 질환으로 세계보건기구(WHO)는 전 세계적으로 관리해야 할 비전염성 5대 질환 중 하나로 지정했다. 국내에서도
시신경척수염 증상이 시작된 후 리툭시맙 치료를 최대한 빠르게 시작하면 재발 예방뿐만 아니라 장기적 장애 악화를 예방할 수 있다는 결과가 국내 연구진에 의해 확인됐다. 특히 발병 연령 50세 미만, 여성, 초기 신경계 손상 증상이 심한 환자일수록 그 효과는 더욱 분명한 것으로 나타났다. 이 결과는 시신경척수염 환자 면역 치료에 있어 중요한 진료지침이 될 것으로 기대된다. ▲ 김 성민 교수 ▲ 김 병준 교수 ▲ 박 수연 교수 서울대병원 김성민 교수·삼성서울병원 김병준 교수·원자력병원 박수연 교수 (사진 좌부터)공동 연구팀은 2021년까지 리툭시맙 치료를 받은 시신경척수염 환자 145명을 대상으로 리툭시맙 조기 치료와 장기 예후와의 연관성을 분석한 결과를 26일 발표했다. 연구에 따르면 시신경척수염은 자가면역 항체인 시신경척수염항체(아쿠아포린4항체)가 발견되는 자가면역질환의 일종으로 하지 마비, 시력 손실, 근육쇠약 등의 척수 관련 증상이 나타난다. 보통 여성에게 더 흔하게 발생하며, 만성적으로 반복적 재발이 일어나면 장애가 축적돼 커질 수 있어 정확한 진단으로 재발을 막는 치료가 필요하다. 시신경척수염의 반복적 재발을 막기 위해서는 증상을 중지시키는 면역억제 치
분당서울대병원 비뇨의학과 변석수, 송상헌 교수팀이 유전성이 높은 전립선암을 조기에 예측하기 위한 ‘다중유전위험점수(PRS, Polygenic Risk Score)’를 개발해 이목을 끌고 있다. 현재 널리 쓰이고 있는 전립선특이항원(PSA) 검사를 보완할 수 있어, 전립선암 조기 발견을 통한 생존율 개선에 기여할 것으로 전망된다. 전립선암은 국내에서 발병 빈도가 높아지고 있는 암 중 하나로, 1990년대에는 남성암 9위에 그쳤으나 2020년의 경우 3위를 차지했다. 사람마다 타고난 유전 변이 상태가 전립선암 발병에 영향을 미치는데, 단일 유전자에서 돌연변이가 발생하는 빈도는 아주 낮다. 이에 연구팀은 단일염기 다형성의 더 작은 단위로 쪼갠 유전자 변이의 종합적인 영향력을 취합하고, 점수화하여 분석하는 다중유전위험점수를 개발했다. ▲ 변석수 교수 ▲ 송상헌 교수 연구팀은 전립선암으로 진단된 환자 2,702명의 유전자 분석 결과를 대조군 7,485명과 비교하여 유의미한 변이를 확인했으며 1,133명에서 검증을 시행했다. 이는 한국인에서 시행된 전립선암 유전 연구 중 가장 많은 환자 군을 포함한 것으로 임상적 의의가 크다. 연구 결과, 새로 개발된 PRS 점수에 따
말기신부전(콩팥병) 환자가 혈액 투석 치료 중 발생할 수 있는 저혈압을 예측하는 인공지능(AI) 시스템이 개발되고 유용성이 국제학술지에 입증되었다. 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 개발하였다. 의료원 산하 7개 병원 혈액투석 환자 2천 7명, 94만 3천 220건의 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 계산하였다. 그 결과 실제 저혈압 발생 위험을 예측하는 음성 예측도가 0.97로, 투석 시작 전 투석 중 저혈압 발생 위험을 거의 정확하게 선별해 내었다. 예측능력은 수치가 1에 가까울수록 우수하다. (※그림) 혈액 투석 치료는 말기신부전
교착성 심낭염에서 심낭제거수술을 시행할 경우 수술 전 심장CT검사에서 석회화 수치(Calcium Score)가 ‘낮은 환자’가 높은 환자보다 수술 예후가 불량하다는 연구 결과가 나왔다. 심혈관질환에서 석회화 수치는 일반적으로 병이 진행되거나, 만성화된 상태를 의미해서 특히 혈관질환에서는 고위험군으로 분류하게 된다. 이 때문에 엑스레이(X-ray) 검사에서 심낭의 심한 석회화가 보이면 심낭염의 악화 정도가 심하다고 평가할 뿐 아니라, 일부 연구에서는 나쁜 예후와도 관련 있다고 보고되었다. 그러나 이번 연구에서 심장CT를 이용하여 보다 정밀하게 칼슘의 분포와 정도를 구별했을 때, 석회화 수치가 ‘낮은 환자’가 오히려 수술 후 증상 개선이 늦고, 재입원 빈도 역시 높은 것으로 나타나 새로운 관점을 제시했다. 삼성서울병원(원장 박승우) 순환기내과 장성아 교수는 심장외과 정동섭 교수, 영상의학과 김성목 교수와 함께 성균관의대에 재학중인 이영현 학생을 지도해 국제심장학회지(International Journal of Cardiology, IF=3.5) 최근호에 교착성 심낭염 수술의 예후를 가늠하는 지표로 ‘석회화 수치 모델’을 제시했다. 교착성 심낭염이란 심장을 감싸는
폐경 이전 자궁절제술을 받은 여성의 경우, 그렇지 않은 여성보다 조기 심혈관질환의 발생 위험이 더 높다는 연구 결과가 발표됐다. 특히 뇌졸중 발생률이 높은 것으로 알려졌다. 연세대 강남세브란스병원(병원장 송영구) 심장내과 이병권 교수·인제대학교 상계백병원 심장내과 김병규 교수·산부인과 육진성 교수팀은 최근 한국 여성의 조기 자궁절제술과 심혈관질환 위험 연관성에 대한 연구 결과를 발표했다. 해당 논문은 미국의학협회저널 ‘JAMA Network Open’에 게재됐다. ▲ 이병권 교수 ▲ 김병규 교수 ▲ 육진성 교수 심뇌혈관질환은 전세계 여성의 최대 36%가 경험하며, 여성 사망률의 주요 원인으로 꼽힌다. 특히 폐경 이후의 여성은 심혈관질환이 급격히 증가하는 것으로 알려져있다. 월경이 중단되면서 헤마토크리트 수치(적혈구의 용적률)와 저장 철분 수치가 증가해 혈액의 점도가 높아지고 끈끈해지기 때문이다. 이는 적혈구 응집에 의한 혈전 형성으로 동맥경화증을 일으킬 수 있다. 이에 따라 연구팀은 월경이 ‘정기적 사혈’ 효과를 일으켜 가임기 여성의 심뇌혈관 질환 보호 효과를 가진다고 보고, 조기 폐경이 발생하는 또다른 요인인 외과적 자궁절제술을 시행받은 여성의 심혈관질환
연세대학교 의과대학 용인세브란스병원(병원장 김은경) 신경과 김진권·유준상 교수 연구팀이 당뇨를 동반한 뇌경색 환자에게 사용하는 국산 신약의 심뇌혈관질환 재발 및 사망 예방 효과를 입증했다. 2형 당뇨는 뇌경색(허혈성 뇌졸중)의 경과에 악영향을 끼치고 뇌경색을 포함한 심뇌혈관질환의 재발을 일으키는 주요한 위험인자다. 그간 치아졸리딘디온 계열인 ‘피오글리타존’이 당뇨 약제로 사용되어왔고, 뇌졸중 환자의 심뇌혈관질환 예방에 도움이 된다고 알려져 있었다. 지난 2013년 7월부터는 이와 유사한 작용 기전을 가진 ‘로베글리타존’이 국내 신약으로 개발되어 사용되 ▲ 김진권 교수 ▲ 유준상 교수 고 있지만, 이 약제가 심뇌혈관질환의 예방에 도움이 되는지를 밝힌 연구는 없다. 연구팀은 당뇨를 동반한 뇌경색 환자에서 로베글리타존이 심뇌혈관질환 및 사망 예방에 도움이 되는지를 조사했다. 또, 치아졸리딘디온 계열 당뇨약의 부작용으로 알려진 심부전이 증가하는지도 연구했다. 연구에는 건강보험심사평가원의 건강보험 청구자료를 바탕으로 구성된 전 국민 코호트 자료를 활용했다. 이 자료 가운데 2014년부터 2018년 사이에 허혈성 뇌졸중으로 입원한 환자 중 2형 당뇨를 동반한 환자를 2
고려대학교 안산병원 방사선종양학과 임채홍 교수가 고려대 의과대학 이정수, 김수연 학생과 함께 간암 희소전이(3~5개 이하의 전이병소)에서 방사선치료, 고주파 소작술 등 적극적 국소치료의 효과를 메타분석 연구를 통해 입증했다. 침묵의 살인자’라고 불리는 간암은 초기에는 뚜렷한 증상이 없어 조기 발견이 매우 까다로운 암이다. 또한 2021년 국가암정보센터의 통계자료에 따르면 암 사망 원인 중 간암은 전체 암 중 2위(12.4%)로 집계될 정도로 예후도 불량하다. 전이된 간암에 대해 보존적 치료만 수행했을 때 기대 여명은 3~6개월 이하로 알려져 있다. 임재홍 교수 김수연 학생 이정수 학생 전이된 암의 치료에는 일반적으로 항암제의 사용이 우선 고려되지만, 간 외 전이가 있는 간암의 경우에는 그 역할도 제한적이다. 뿐만 아니라, 다른 암에 비해 전이 병소에 대한 고주파소작술, 방사선치료 같은 국소치료의 역할이 충분히 연구되어 있지 않은 탓에 적극적인 치료를 포기하는 경우도 더러 있다. 이에 연구팀은 간암 희소전이에서 국소치료의 효용을 밝히기 위하여 총 527명의 간암 희소전이 환자와 10개의 기존 연구를 토대로 체계적인 문헌분석을 수행했다. 그 결과, 방사선치료나
최근 화학, 생명과학 등 다양한 기초과학 분야의 문제를 해결하기 위해 그래프 신경망 (Graph Neural Network) 기술이 널리 활용되고 있다. 그 중에서도 특히 두 물질의 상호작용에 의해 발생하는 물리적 성질을 예측하는 것은 다양한 화학, 소재 및 의학 분야에서 각광을 받고 있다. 예를 들어, 어떠한 약물 (Drug)이 용매 (Solvent)에 얼마나 잘 용해되는지 정확히 예측하고, 동시에 여러 가지 약물을 투여하는 다중약물요법 (Polypharmacy)의 부작용을 예측하는 것이 신약 개발 등에 매우 중요하다. KAIST 산업및시스템공학과 박찬영 교수 연구팀이 한국화학연구원(원장 이영국)과 공동연구를 통해 물질 내의 중요한 하부 구조(Substructure)를 탐지하여 두 물질의 상호작용에 의해 발생하는 물리적 성질 예측의 높은 정확도를 달성할 수 있는 새로운 그래프 신경망 기법을 개발했다고 밝혔다. (왼쪽부터) 박찬영 교수, 이남경 박사과정, 나경석 연구원 기존 연구에서는 두 분자 쌍이 있을 때, 각 분자내에 존재하는 원자들 사이의 상호 작용만을 고려해 그래프 신경망 모델을 학습하였다. 예를 들어 특정 발색체의 물(H2O)에 대한 용해도를 예측하
최근 한 단백질이 루푸스와 신장염 발생을 촉진한다는 사실이 밝혀졌다. 루푸스 발병의 원인과 새로운 치료제 개발을 위한 단서를 제시할 것으로 기대된다. UNIST(울산과학기술원) 생명과학과 권혁무 교수팀은 연세대학교 신장내과 양재석 교수팀과 함께 ‘톤이비피(TonEBP)’라는 단백질이 루푸스와 신장염 발생을 촉진한다는 사실을 밝혔다. 권혁무 교수와 유은진 연구원(원내) 그림1. 루푸스 신염 환자 신장조직 내 세포에서의 톤이비피 발현 이번 연구에서 루푸스 신장염 환자의 신장에서 대조군 환자보다 톤이비피가 더 많이 발현되는 것이 확인됐다. 이는 신장 내 세포뿐만 아니라 대식세포, T세포와 같은 면역 기능 유지에 중요한 세포에서도 같은 경향을 보였다. 이렇게 증가된 톤이비피는 세균이나 바이러스 감염 등 염증반응에 깊이 관여하는 염증성 사이토카인과 높은 상관관계를 보였다. 함께 진행된 동물실험에서는 톤이비피 단백질을 조절해 루푸스 발병과 신장 손상을 억제할 수 있다는 사실도 밝혔다. 연구팀은 골수성 세포에서만 특이적으로 톤이비피를 줄인 동물실험에서 루푸스 발병과 신장 손상을 억제할 수 있다는 사실을 확인했다. 이는 톤이비피가 대식세포에서 식세포작용과 항원 전달을 통해
골다공증의 진단 정확도를 높일 수 있는 바이오마커로서 UBAP2의 유용성을 밝힌 연구결과가 발표됐다. 아주대학교 의과대학 의학유전학과 정선용 교수팀과 내분비대사내과 정윤석 교수팀은 호서대학교, 한국생명공학연구원, 국립보건연구원과의 공동연구를 통해 ‘UBAP2(ubiquitin-associated protein 2)’ 유전자가 뼈 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것을 밝혔다. 골다공증은 골강도의 감소로 인해 골절의 위험성이 증가하는 골격계 질환으로, 유전적·환경적 요인 등의 복잡한 원인으로 발생한다. 골다공증은 여성에서 높은 유병율(60대 이상 10명 중 4명이 환자)을 보이며, 대퇴골 골절의 경우 사망률이 20%에 이르는 등 삶의 질을 급격히 떨어뜨린다. 연구팀은 골다공증 환자의 혈액 샘플을 활용해 현재 임상에서 사용하고 있는 대표적인 뼈 형성 바이오마커 Osteocalcin(OCN)과 UBAP2의 진단 특이도와 민감도를 비교 분석한 결과, UBAP2가 골다공증 진단에 매우 유용한 바이오마커임을 증명했다. 이에 UBAP2와 OCN을 동시에 사용한다면 매우 정확한 골다공증 진단이 가능할 것으로 기대된다고 연구팀은 말했다. 연구팀은 UBAP2의 유용성을 밝히기
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