고려대학교 (총장 김동원) 신소재공학부 강희민 교수와 안암병원 정형외과 장우영 교수 공동연구팀이 세포외기질(Extracellular Matrix, 이하 ECM) 네트워크 구조 해석에 세계 최초로 계산 기하학 개념인 ‘들로네 삼각분할’을 도입해, 생체 면역 반응을 조절하는 데 성공했다고 3일 밝혔다. 본 연구는 국제적인 학술지 ‘Advanced Materials’(Impact Factor: 27.4)에 작년 12월 24일(금) 온라인 게재와 함께 표지 논문으로 선정됐다. * 논문명 : Ligand Inter-Relation Analysis Via Graph Theory Predicts Macrophage Response* 논문 URL: https://doi.org/10.1002/adma.202414356 ▲ (왼쪽부터) 고려대 신소재공학부 강희민 교수, 고려대 강나연 박사과정생 (공동 제1저자) 세포외기질(ECM)은 살아있는 생물체 세포의 기본적인 중요 요소로, 대표적인 예로는 콜라겐, 엘라스틴, 히알루론산 등이 있다. 특히 세포외기질의 내부 리간드 간 상호 관계는 세포의 행동에 영향을 주고 더 나아가 면역반응까지 조절한다. * 리간드 : 세포외기질에 존재하는
넥스모스(Nexmos)는 최근 서울대학교 의과대학 강재승 교수 연구팀과 수행한 ‘폐섬유증 동물모델에서 압타민C의 효과’에서 유의미한 결과를 얻어 SCIE급 국제학술지 파마슈티컬스를 통해 연구 내용을 발표했다고 3일 밝혔다. 넥스모스(Nexmos)가 세계 최초로 개발한 압타민(Aptamin)은 DNA 압타머(Aptamer)를 통해 산화를 지연 또는 억제시킴으로써 항산화 물질의 안정성과 효능을 극대화하는 원천물질이다. 압타머란 특정 물질에만 반응하는DNA를 발굴하는 기술을 통해 합성된 DNA를 말한다. 간질성 폐 질환의 일종인 ‘폐섬유화증’은 폐가 서서히 죽어가는 병이다. 산소 교환을 담당하는 폐포 벽인 폐의‘간질’이 돌처럼 딱딱하게 섬유화하는 질환으로 병이 진행되면 기침으로 시작해 만성적인 호흡곤란을 겪는다. 방치하면 폐가 점점 굳어가면서 생명을 위협할 정도로 치명적이다. 이번 연구는 암 치료에 사용되는 약물의 한 종류인 블레오마이신(BLM)으로 유도된 폐섬유증 동물모델군중 대조군에서는 평균 15.7일 만에 모두 사망했다. 비타민C를 투여한 마우스군에서는 평균 24.8일을 생존해 생존기간은 늘어났으나 모두 사망했다. ▲넥스모스의 ‘폐섬유증 동물모델 압타민C 효
경희대학교(총장 김진상) 한의과대학 김선광 교수, 서울대학교(총장 유홍림) 의과대학 김상정 교수 공동 연구팀이 소뇌 신경-교세포 회로를 통해 통증을 처리하는 새로운 기전을 규명해 3일 발표했다. 연구팀은 소뇌(Cerebellum)가 통증 조절에 중요한 역할을 한다는 점을 발견했다. 기존 통증 연구는 척수와 뇌 일부 영역에 집중됐는데, 기존 이론을 뒤집는 혁신적 발견이다. 연구팀은 광/화학유전학 및 이광자 현미경 기술 등 첨단 실험방법을 활용, 소뇌에서의 통증 처리 기전을 심도 있게 분석해 결과를 도출했다. ▲(좌측부터) 김선광, 김상정 교수 연구에 따르면 통증 자극이 가해질 때 뇌 청반(Locus Coeruleus) 신경세포로부터 노르아드레날린이 소뇌에 분비되고, 노르아드레날린이 소뇌 교세포를 활성화해 통증 행동을 유발하는 역할을 한다. 특히 이 회로는 소뇌 교세포 α1 아드레날린 수용체에 의해 매개된다. 연구팀은 이 수용체 활성을 차단하면 통증 반응이 억제됨을 확인했고, 단순한 급성 통증 만이 아니라 신경 손상으로 유발되는 만성 통증인 신경병증성 통증에도 동일하게 작용함을 밝혀냈다. 교신저자인 김상정 교수는 “ 논문은 그동안 미지 영역이었던 소뇌의 통증 정
연세대학교, 세브란스병원, 인천대학교, 유럽분자생물학연구소(EMBL)로 구성된 국제 공동연구팀이 면역항암치료 효과를 획기적으로 향상할 수 있는 장내세균 TANB77과 관련된 효과 미생물 단백질을 발견했다. 이번 연구는 전 세계 660여 명의 면역항암치료 환자의 마이크로바이옴 유전체를 분석해 진행됐으며, 연구 결과는 네이처 자매지 ‘Nature Communications’에 2024년 12월 27일 자로 발표됐다. TANB77은 기존 장내세균이 특정 환자군에서만 제한적으로 효과를 보였던 한계를 넘어, 다양한 인종, 암종, 항암제 종류, 그리고 장내미생물의 개인적 차이에 상관없이 대부분의 환자군에서 효과를 발휘했다. 이를 통해 TANB77은 세계 최초로 마이크로바이옴 기반 면역항암치료 바이오마커로 자리 잡을 가능성을 제시했다. 차세대 암 치료제로 주목받는 면역관문억제제는 높은 치료 효과에도 불구하고 반응률이 20% 미만에 머무르는 한계를 가진다. 이 한계를 극복하기 위해 병용요법이 활발히 연구되고 있으며, 장내미생물이 면역항암치료 반응과 밀접한 관련이 있다는 사실이 밝혀지면서 면역항암치료 효과를 높이는 장내미생물 발굴 연구가 전 세계적으로 주목받고 있다. 그러나
고려대학교 안암병원 신경외과 장진우 교수 연구팀(천영훈 인천 참사랑 병원장, 이해국 가톨릭대학교 정신건강의학과 교수)이 미국 버지니아에 위치한 세계 유일의 공익 재단인 집속초음파재단(Focused Ultrasound Foundation: FUS foundation, VA, USA)의 연구비 지원으로 국내 및 세계 최초로 필로폰 단일 중독 환자의 치료를 위한 고집적 초음파 뇌수술 임상 연구를 시작했다. 미국 등 선진국뿐 아니라 국내에서도 마약으로 인한 사건 사고가 끊이지 않고 있다. 마약 중독은 일상생활에 어려움을 초래하며 감정조절 등의 변화가 일어나 극단적 행동을 서슴지 않게 일으킬 수 있어 심각성이 크다. ▲ 장 진우 교수 중독 치료로는 약물치료, 행동치료, 상담 등이 있다. 그러나 치료 약물은 내성이 생기거나 부작용이 발생할 수 있어 어려움이 있다. 또한 중독 환자는 개인의 의지만으로 치료를 지속하는 것에 한계가 있고 재발의 위험성도 높다. 전류를 뇌 표면에 전달하는 비침습 신경중재술이나 뇌심부자극수술과 같은 수술적 치료가 연구되고 있지만, 개두술과 전신마취 등의 과정이 수반돼 중독환자에게 적용하기에 어려움이 따라 새로운 치료법에 대한 필요성이 꾸준히 제
전남대학교는 의과대학 의생명과학교실 박인규 교수 연구팀이 mRNA 백신 전달 시스템을 개발했다고 2일 밝혔다. 박인규 교수 연구팀은 국립보건연구원 공공백신개발지원센터 연구팀과 함께 혁신적인 mRNA 백신 전달 시스템을 개발하여 COVID-19와 같은 감염병 예방에 획기적인 진전을 이뤄냈다. 이번 연구는 기존 폴리에틸렌이민(PEI)을 기반으로 한 나노입자에 플루오린과 소르비톨을 적용해 세포 내 흡수와 엔도솜 탈출을 크게 향상시킨 결과를 발표했다. ▲ 박 인규 교수 이 기술은 기존의 지질 나노입자(LNP) 기반 백신의 한계를 극복할 수 있는 가능성을 제시하는데 큰 의미가 있다. 연구팀이 개발한 플루오린화-소르비톨 폴리플렉스(PFS)는 세포 표면의 소르비톨 통로와 케비올라 매개 세포 내 이동을 통해 mRNA 백신의 세포 흡수를 개선하며, 플루오린화를 통해 엔도솜 탈출 효율을 높이고 독성을 완화했다. 이를 통해 SARS-CoV-2 스파이크 단백질 mRNA 백신이 발현되며 강력한 면역반응을 유도하는데 성공했다. 연구를 이끈 박인규 교수는 “이번 연구는 mRNA 전달 효율성과 안전성을 동시에 개선한 획기적인 기술로, 전달 mRNA 유전자의 장기간 발현이 가능하기 때문에
전기자동차 배터리의 핵심 소재로 쓰이는 리튬(Lithium)은 의학 분야에서 가장 오랫동안 사용돼 온 양극성 장애 치료제이기도 하다. 그런데 이 리튬이 자폐 스펙트럼 장애 치료에도 효과적일 수 있음이 밝혀졌다. 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 시냅스 뇌질환 연구단 김은준 단장(KAIST 생명과학과 석좌교수) 연구팀은 자폐 유발 유전자로 알려진 Dyrk1a 유전자 결손이 자폐 스펙트럼 장애 증상을 일으키는 메커니즘을 규명하고, 리튬이 신경 손상을 회복시켜 행동 이상을 정상화할 수 있음을 밝혔다. ▲ 김 은준 단장 ▲ 노 준엽 선임연구원 자폐 스펙트럼 장애(Autism spectrum disorders, 이하 자폐증)는 사회적 상호작용의 어려움, 반복적인 행동의 증가뿐만 아니라 지적 장애, 불안 장애, 과잉 행동 등 다양한 증상을 동반한다. 자폐증 발병에는 유전적 요인이 약 80%를 차지한다고 알려졌지만, 관련 유전자가 1,000여 개에 달할 정도로 다양해 명확한 발병 기전을 찾기 어렵다. 다운증후군의 원인 유전자로도 알려진 Dyrk1a 유전자는 높은 빈도로 자폐증을 유발하는 것으로 보고됐다. 이 유전자의 돌연변이는 언어발달 장애, 지적 장애, 소두증(작은
한남대학교 생명시스템과학과 이진아 교수팀(전푸름 박사, 함현지 박사과정, 최하늘 박사과정)이 생명과학 분야의 권위있는 저널인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 연구 성과를 발표했다. 이 교수팀 논문은 12월 30일 자로 온라인 게재됐다. 이진아 교수팀은 NS1 결합 단백질이 스트레스 과립의 동역학과 제거를 조절하는 중요한 메커니즘을 밝혀내는 혁신적인 연구 결과를 수행했다. NS1결합 단백질이 p62의 유비퀴틴화를 억제해 스트레스 과립의 형성과 제거 과정에 영향을 미친다는 연구 결과다. ▲(좌부터)이진아 교수 전푸름 박사 함현지 박사과정 최하늘 박사과정 이번 연구는 알츠하이머병, 치매 등 신경퇴행성 질환 및 대사질환 등의 치료에 중요한 기초 연구로 자리 잡을 것으로 전망된다. 이진아 교수는 책임저자로 이번 연구를 주도했으며, 이번 논문은 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 선도연구센터 뇌 질환 극복 기술개발 사업의 지원을 받아 진행됐다. 한편, 이진아 교수는 세계 최초로 자가포식 연관 인자 발굴과 자가포식 분석 툴 개발, 자가포식 분석 플랫폼 기술을 개발해 내 관련 특허 10여 건을 보유 중이며, 질환치료제 개발에 상당한 성과를 내
최근 국내 연구팀이 스파르가눔증(Sparganosis) 기생충 감염으로 발생한 드문 뇌 염증성 병변 치료 증례를 발표하며, 기생충 감염의 조기 진단과 치료의 중요성을 강조했다. 연구팀은 스파르가눔증 유충이 뇌로 이동하며 발생한 질환을 정밀 검사로 진단하고, 수술로 성공적으로 제거한 사례를 학계에 보고했다. 서울대병원 신경외과 백선하 교수와 순천향대서울병원 신경외과 박혜란 교수 공동 연구팀은 스파르가눔증 기생충 감염으로 서울대병원에 내원한 40대 여성 환자의 병변을 정밀하게 진단하고 개두술을 통해 살아 있는 기생충을 성공적으로 제거했다고 30일 발표했다. ▲[사진 왼쪽부터] 서울대병원 신경외과 백선하 교수, 순천향대서울병원 신경외과 박혜란 교수 스파르가눔증은 유충이 체내에 침투해 혈류를 통해 뇌로 이동하며 발생하는 드문 기생충 감염 질환이다. 감염은 주로 오염된 물을 마시거나 익히지 않은 야생 동물의 고기 또는 생선을 섭취했을 때 발생하며, 드물게 피부 상처를 통해 전파되기도 한다. 감염된 기생충이 뇌로 이동하면 두통과 구토 같은 초기 증상이 나타나며, 시간이 지나면서 발작, 시야 결손, 감각 이상 등 심각한 신경학적 문제로 이어질 수 있다. 이번 연구는 서울
전남대학교 의과대학 조재호 교수 연구팀이 화순전남대학교병원 호흡기내과 오인재 교수 연구팀과 함께 기초와 임상을 융합한 협력 연구를 통해 혈액 내 면역세포를 분석하는 혁신적인 플랫폼을 개발했다. 이를 바탕으로 폐암 조기 진단에 활용 가능한 혈액 기반 바이오마커 IMPACT-5를 발굴했다. 연구팀은 306명의 폐암 환자, 52명의 양성 폐질환 환자, 94명의 건강한 대조군으로 구성된 총 452명의 혈액 샘플을 분석했다. 이 혈액 샘플들은 ▲유세포 분석, ▲데이터 정규화, ▲특징 선별, ▲점수화의 단계를 거치는 독자적인 분석 플랫폼에서 처리됐다. ▲. (좌측부터) 오인재 교수(교신저자), 이성우 박사(제1저자), 조재호 교수(교신저자) 이러한 과정을 통해 폐암 조기 진단 바이오마커 “IMmunoPhenotypic Analysis for Cancer deTection-5”(이하 IMPACT-5)를 발굴했다. IMPACT-5는 소량의 혈액(~1cc)만으로도 신속하고 정확하게 폐암을 조기 진단할 수 있는 기술이다. 특히, 1기 비소세포폐암 환자군의 경우 바이오마커의 진단 정확도를 나타내는 ROC 커브 AUC 값 (최고 1.0)이 0.9187로 매우 높은 수준을 기록했다
손과 팔의 통증과 저린 느낌, 손이 붓거나 청색증 발생, 심할 경우 손가락 근육 위축… 흔히 목디스크나 어깨질환으로 오해하는 이 증상은 팔로 향하는 신경이나 동맥·정맥을 쇄골 안쪽 1번 갈비뼈가 압박해 생기는 ‘흉곽출구증후군(Thoracic Outlet Syndrome)’의 대표증상이다. 전 세계적으로 연간 10만 명 중 2~4명꼴로 진단되지만, 다른 질환과 오인할 가능성이 높아 실제 발생률은 더 높을 것으로 추정된다. 하지만 한국에서는 흉곽출구증후군에 대한 인식이 낮고 관련 연구도 없었으며, 병력 청취와 진찰을 통해 질환을 의심하는 것 외에 진단과 치료 가이드라인이 없었다. ▲ 김 용희 교수 ▲ 김 인하 전문의 서울아산병원 심장혈관흉부외과 김용희 교수·김인하 전문의가 흉곽출구증후군에 대해 일반적인 쇄골 상부 절개 후 늑골을 절제하는 수술과 로봇수술의 예후를 비교해보니, 두 수술 모두 증상 완화에는 탁월했으나 로봇수술이 환자의 통증 완화와 회복기간 단축에 유리한 것으로 나타났다. 목과 흉곽 상부 사이 좁은 통로에는 가슴에서부터 팔로 이어지는 쇄골 아래 동맥과 정맥, 그리고 상완신경총이 지나가는데, 외상이나 반복적인 움직임, 또는 신체 구조에 의해 이 부분이
동국대학교(총장 윤재웅)는 화공생물공학과 김교범 교수 연구팀(제1저자 김성준 박사, 교신저자 김교범 교수)이 차의과학대학교 김기진 교수 연구팀과 공동연구를 통해 지질 기반 생체재료를 활용한 줄기세포 치료제를 개발하고, 이를 간 질환 치료에 성공적으로 적용했다고 30일 밝혔다. 간 섬유증은 반복적인 간 손상과 염증으로 인해 정상적인 간 조직이 비정상적인 결합 조직으로 대체되는 질환이다. 이 질환은 지방간에서 발전할 가능성이 높으며, 장기간 방치하는 경우 간경변증이나 간암으로 이어질 수 있어 심각한 건강 문제를 초래한다. 현재 간 섬유증을 근본적으로 치료하는 약물은 없어 새로운 치료법 개발이 절실한 상황이다. ▲(왼쪽부터) 동국대 김교범 교수(교신저자), 동국대 김성준 박사(제1저자) 김교범 연구팀은 기존 줄기세포 이식 기술의 한계를 극복하기 위해 락토바이오닉산(LA-Lipid)을 활용해 줄기세포 표면 개질 기술을 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 지질 기반 생체소재를 세포막에 소수성 상호작용으로 부착해 세포 외부에 암세포 인식용 리간드(ligand)를 표출하도록 설계되었다. 이를 통해 손상된 간세포에서 과발현되는 ASGPR 수용체와 결합하고 줄기세포의 간 조직 내
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