암’은 우리나라 국민 사망원인 중 1위이며, 대장암은 국내 암 중 2위를 차지할 만큼 발병률과 재발의 위험이 높다. 국내 연구진이 신경전달물질의 일종인 세로토닌 수용체와 대장암 간의 관계를 규명하고, 치료에 대한 새로운 대안을 제시했다. 광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)은 의생명공학과 오창명 교수와 화학과 안진희 교수((주)제이디바이오사이언스 대표) 공동 연구팀이 세로토닌 수용체 중 하나인 HTR2B의 활성을 저해함으로써 대장암 세포 ▲[사진] (왼쪽부터) GIST 의생명공학과 오창명 교수, 화학과 안진희 교수, 의생명공학과 박사과정 이정윤 학생, 의생명공학과 박사과정 박수현 학생 성장이 억제되는 것을 확인하였고, 나아가 악성 종양의 생장 억제를 위한 약물 처방을 제시하였다고 밝혔다. 기분, 행동, 불안 등 신경계 활동을 조절하는 물질로 잘 알려진 세로토닌은 약 95%가 장 내 크롬친화세포(chromaffin cell)에서 생산된다. 따라서 세로토닌과 위장관 질환 간의 연관성에 대한 논의는 학계의 주요 관심사이기도 했다. 특히 세로토닌의 여러 수용체 중에서 HTR2B가 생장 인자와 밀접한 연관이 있는 것은 여러 연구를 통해서 잘 알려져 있다. 연구팀은
하루 식사 횟수와 중장년층의 인슐린 저항성 발생 위험 간 유의미한 연관이 있다는 연구 결과가 발표됐다. 연세대학교 용인세브란스병원(병원장 김은경) 가정의학과 권유진 교수·류하은 임상강사, 연세의대 의생명시스템정보학교실 허석재 박사 연구팀은 최근 연구를 통해 중장년층의 하루 식사 횟수가 인슐린 저항성에 미치는 영향을 분석했다. 인슐린 저항성은 간, 근육, 지방조직과 같은 신체 조직이 인슐린에 적절히 반응하지 못하는 상태로, 제2형 당뇨병 및 대사증후군의 주요 병리학적 특징이며, 심혈관질환을 포함한 만성질환과도 밀접한 관련이 있다. 최근 간헐적 단식이나 시간제한 식사처럼 식사 횟수를 줄이는 체중 감량 전략이 관심받고 있다. 그러나 이러한 전략으로 인한 체중 감량이 단순히 식사 횟수 감소, 열량 제한 때문인지 다른 요인의 영향인지는 아직 명확하지 않다. 오히려 기존 연구에 따르면 하루 식사 횟수가 높을수록 체중 조절, 대사율 개선과 같은 이점을 얻을 가능성이 크다는 결과도 있다. 이에 연구팀은 2001년부터 2020년 사이의 한국인유전체역학조사사업(KoGES) 데이터를 활용해 하루 식사 횟수가 인슐린 저항성 발생에 미치는 영향을 분석하고, 성별, 체질량지수(BMI
35세 미만 젊은 성인에서 사지 근육량이 대사이상 지방간질환의 중증도와 연관이 있으며, 사지근육량 증가가 지방간 호전에 중요한 역할을 한다는 연구 결과가 발표됐다. 대사이상 지방간질환은 전세계적으로 유병률이 40프로에 달하며, 특히 지방간을 가진 젊은 성인은 간경화와 간암의 발병 및 사망률이 훨씬 높은 것으로 보고되어 이에 대한 체계적 관리의 필요성이 강조되어 왔다. 기존에 지방간 개선을 위한 다양한 연구가 진행되어 왔으나 대부분 중년 이상 성인이 대상으로, 젊은 성인에 있어 지방간 호전을 위한 연구는 미비한 실정이다. ▲ 송 도선 교수 ▲ 이 재준 임상강사 이에 가톨릭대학교 성빈센트병원 소화기내과 송도선 교수(교신저자)·서울성모병원 소화기내과 이재준 임상강사(제1저자) 연구팀은 2022년 6월부터 2024년 2월까지 35세 미만의 젊은 성인 환자 910명을 대상으로 다주파 생체전기저항 분석(InBody 620)을 통해 사지근육량을 측정하고 이를 체지방·체질량·체중 대비 비율로 산출하여 대사이상 지방간질환 진행과의 관계를 분석했다. 연구 결과, 지방간이 없는 성인에 비해 지방간이 동반된 성인의 근육량 비율이 낮은 것으로 나타났으며, 지방간의 중증도에 따른 근
서울대학교 수의과대학 강경선 교수 연구팀은 생체 혈관을 모사한 혈관 오가노이드 내 동맥경화증 표현형 재현에 최초로 성공하였으며, 이를 활용하여 나노 크기의 산화그래핀의 면역 조절을 통한 치료 효능을 확인하였다. 혈관 오가노이드는 분화 과정을 통해 구조적, 기능적으로 생체와 유사한 미세혈관을 대량 생산해낼 수 있는 차세대 기술이다. 이 모델은 내피세포, 혈관평활근세포, 주피세포 등으로 구성되어 혈관 미세환경을 모사할 수 있지만, 면역 세포가 부족한 모델이라는 한계점이 있다. ▲ 강 경선 교수 이에 연구팀은 동맥경화반 형성에 주요한 역할을 하는 단핵구를 공배양하고, 회전배양기에서 배양하며 저밀도 지단백질 및 친염증성 사이토카인을 처치하는 모델링 기술을 통해 혈관 오가노이드 내 동맥경화를 유발하였다. 동맥경화성 혈관 오가노이드 모델은 내피 기능 장애, 염증 반응, 거품세포 및 섬유성경화반 형성, 혈관 석회화 등의 대표적인 동맥경화증 표현형을 나타냈으며, 고지혈증 치료제인 로바스타틴을 처치 시 섬유성경화반 형성이 억제되는 등 동맥경화 모델의 약물 반응성을 검증하였다. 연구진은 해당 모델을 활용하여 꿈의 신소재라 불리는 나노 산화 그래핀의 동맥경화증에 대한 치료 효능
한국과학기술연구원(KIST) 생체재료연구센터 전호정 센터장, 한형섭 박사, KIST유럽연구소 전인동 박사 공동연구팀은 레이저 패터닝 기술로 혈관 내피세포의 성장을 촉진하고 평활근 세포의 탈분화를 억제하는 새로운 스텐트 표면처리 기술을 개발했다. 이 기술은 세포 종류별로 나노 패턴에 대한 반응 차이를 조절할 수 있으며 화학적 코팅 방식과 함께 활용 시 더 큰 혈관 회복 효과를 기대할 수 있다고 밝혔다. 우리나라도 고령화 사회로 진입을 앞두고 있는 가운데 고령 인구의 혈관질환 발생이 늘어나고 있다. 이에 따라 좁아지거나 막힌 혈관을 확장해 혈류를 원활히 하는 관 모양의 의료기기인 치료용 스텐트의 중요성이 커지고 있다. 그러나 기존 금속 스텐트의 경우, 혈관 확장을 물리적으로 유지하지만 1개월 후 평활근 세포의 과도한 증식으로 재협착이 ▲ 전 호정 센터장 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 약물 방출형 스텐트가 가장 많이 사용되고 있으나 혈관 재내피화를 억제해 혈전이 쌓일 위험을 높여 환자가 혈전용해제를 복용해야 하는 불편함이 있었다. 이러한 단점을 극복하기 위해 스텐트 표면에 단백질이나 핵산 등 활성 분자를 코팅하는 방식의 연구가 활발히 진행 중이다. 그러나
심장에 혈액을 공급하는 관상동맥이 좁아지거나 막히는 경우, 스텐트를 삽입해 좁아진 혈관을 넓히는 관상동맥 중재시술을 시행한다. 시술 전 적합한 스텐트 크기를 결정해야 하는데, 조영제를 주입한 뒤 엑스레이 검사를 통해 내부 병변을 투시하는 심혈관 조영술로 주로 판단한다. 이때 환자마다 병변이 다르고 복잡한 데다가, 2D 영상을 기반으로 최적의 스텐트 크기를 결정해야 하는 만큼 시술 결과가 의료진의 경험과 역량에 크게 의존됐었다. 서울아산병원 심장내과 안정민 교수팀이 인공지능이 분석한 최적의 스텐트 크기를 기반으로 관상동맥 중재시술을 시행한 결과, 혈관 내부를 직접 들여다보는 고해상도 영상기구를 이용한 관상동맥 중재시술만큼 좁아졌던 혈관이 충분하게 확장돼 안전하게 치료 가능하다는 연구 결과를 세계 처음으로 최근 발표했다. 심장을 원인으로 한 사망·심근경색·혈전증 등 주요 임상사건 발생률도 0%였다. ▲ 관상동맥 중재시술을 하고 있는 안정민 교수 기존 고해상도 영상기구는 혈관 내부를 직접 들여다볼 수 있는 3차원 기반의 영상기구다. 병변을 가장 정확하게 평가할 수 있지만, 검사 비용이 수백만 원에 달하고 시술 시간이 길어져 실제 사용률이 낮다. 이런 상황에서 기존
조기 위암 환자에서 위 하부와 유문 부위를 보존하는 ‘복강경 유문보존 위절제술’이 기존 표준 복강경 수술법인 원위부 위절제술만큼 효과적이며, 생존율과 재발률에 차이가 없다는 사실을 국내 연구진이 다기관 무작위 대조 임상 연구를 통해 규명했다. 서울대병원 위장관외과 이혁준·양한광·박도중·공성호 교수 및 분당서울대병원 위장관외과 김형호 前교수, 서윤석·안상훈 교수 등 국내 9개 기관의 연구진 16명으로 구성된 KLASS-04 연구팀이 위 중간부 조기 위암 환자 256명을 대상으로 복강경 유문보존 위절제술과 복강경 원위부 위절제술의 예후를 3년간 추적 관찰하여 이 같은 결과를 확인했다고 6일 발표했다. ▲[사진 왼쪽부터] 서울대병원 위장관외과 이혁준 교수, 양한광 교수 최근 위내시경 검진의 활성화로 위암의 70%는 조기에 발견되며, 이런 조기 위암 환자 10명 중 9명은 수술로 완치가 가능하다. 따라서 수술 후 위장관 기능을 유지할 수 있도록 절제 부위를 최소화하여 부작용을 줄이는 보존적 수술의 중요성이 커지는 중이다. [그림] 복강경 원위부 위절제술(LDG) 및 복강경 유문보존 위절제술(LPPG) 모식도 기존 표준 복강경 수술법인 ‘원위부 위절제술(LDG)’은
AI가 분석한 심전도 노화 정도를 바탕으로 심방세동 발병 위험성 예측이 가능해졌다. 세브란스 심장혈관병원 심장내과 정보영‧유희태 교수, 조승훈 강사, 연세대학교 의과대학 의생명시스템정보학교실 유승찬 교수, 대학원 의생명시스템정보학과 엄수정 석사과정 졸업생은 심방세동 위험성 및 조기 발병률을 예측하기 위한 심전도 노화 분석 인공지능 딥러닝 모델을 개발했다고 6일 밝혔다. 이번 연구 결과는 심장학 분야 권위있는 학술지인 유럽심장학회지(European Heart Journal, IF 39.3)에 게재됐다. 심장 박동을 전기 신호로 기록하는 심전도는 심장질환 진단에 사용된다. 최근 인공지능 기술이 발달해 심전도 검사 분석을 기반으로 심장 상태를 예측하기 위한 시도가 이뤄지고 있다. 연구팀은 세브란스병원이 보유한 약 150만 개의 심전도 데이터베이스를 학습시켜 심전도 노화 정도를 분석할 수 있는 인공지능 딥러닝 모델을 개발했다. 이를 6개국의 심전도 데이터 약 70만 개와 비교 분석하며 AI 모델의 실효성을 검증하는 절차도 마쳤다. 특히 이번 연구는 한국인의 심전도 데이터베이스로 학습시킨 AI가 미국 메이요 클리닉, 영국 바이오 뱅크 등 해외 저명한 기관을 통해 인종
고려대학교 의과대학(학장 편성범) 융합의학교실 조일주 교수 연구팀과 경북대학교 IT대학 전자공학부 신효근 교수 연구팀이 뇌를 정밀하게 자극해 뇌 기능을 조절하고 간편하게 머리에 붙이는 형태의 새로운 광유전학 기반 시스템을 개발했다. 이 연구는 뇌 질환 치료와 뇌 기능 개선을 위한 신경 조절 기술의 새로운 지평을 열었으며, 연구 결과는 세계적 학술지 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)>에 게재됐다. 기존 비침습 뇌 전기자극 기술은 자극 범위가 넓고 정밀한 조절이 어려워, 치료 효과에 한계를 보였다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자 광민감 단백질(opsins)과 상향변환입자(upconversion particle)를 활용해 밀리미터 범위 내의 뇌 영역에서 신경세포를 활성화하거나 억제하는 새로운 시스템을 개발했다. 적색광으로 신경을 활성화(ReaChR)하고, 근적외선(NIR)을 통해 신경 활동을 억제(stGtACR2)할 수 있는 양방향 조절 방식을 구현했다. ▲ 조 일주 교수 ▲ 신 효근 교수 또한, 초소형 무선 광전자 장치를 개발해 실험동물이 자유롭게 움직이는 상태에서도 휴대폰으로 다중 뇌 부위의 정밀한 신경 조절을 가능
콜라와 같은 탄산음료가 치아 건강에 해롭다는 사실을 나노기술로 영상화하고 과학적으로 입증했던 한국 연구진이 이번에는 동일한 음료로부터 치아 손상을 예방하는 효과적인 방법의 메커니즘을 규명해 화제다. KAIST 신소재공학과 홍승범 교수팀이 화학과 변혜령 교수팀과 서울대 치의학대학원 소아치과학교실 및 구강미생물학교실과 협업하여 은다이아민플루오라이드(SDF)*가 치아 표면에 불소 함유 방어막을 형성시켜서 콜라의 부식 작용을 효과적으로 막는 메커니즘을 나노기술로 규명했다고 5일 밝혔다. *은다이아민플로오라이드(SDF): 치과에서 사용되는 약제로, 주로 충치(우식증) 치료와 예방을 위해 사용됨. SDF는 충치 부위를 강화하고, 세균 성장을 억제 ▲ (왼쪽부터) 서울대 치의학대학원 김각균 교수, 하며, 충치의 진행을 멈추는 데 효과적임. KAIST 화학과 변혜령 교수, 신소재공학과 홍승범 교수, 아디티 사하 박사과정, 서울대 소아치과 김영재 교수 연구팀은 치아 에나멜의 표면 형상과 기계적 특성을 원자간력 현미경(AFM)을 활용해서 나노 단위에서 분석하고, SDF 처리로 형성된 나노피막의 화학적 특성을 엑스선 광전자 분광법(XPS)*과 푸리에 변환 적외선 분광법(FTIR
강동경희대학교병원 이비인후과 이건희 교수 연구팀이 콧속 비밸브(Internal Nasal Valve, INV) 협착의 정확한 진단을 위한 새로운 평가 기준을 발표했다. 이번 연구는 CT 검사, 음향비강통기도 검사, 변형 코틀 검사 통해 협착 여부를 객관적으로 평가할 수 있는 지표를 제안하고 있다. 콧속 비밸브(INV)는 코의 내부에서 위쪽에 있는 공기가 흐르는 좁은 통로를 말한다. 이 통로가 좁아지는 것을 콧속 비밸브(INV) 협착이라 하며, 보통 비중격이 휘어지거나 코의 측벽이 약해지며 발생하게 된다. 콧속 비밸브(INV) 협착이 생기면 공기 통로가 좁아지면서 공기 저항이 증가하여 코막힘이 나타나게 된다. ▲ 진료중인 이 건희 교수 콧속 비밸브(INV) 협착이 지속되면 단순한 코막힘뿐 아니라 다양한 호흡 관련 질환 위험이 커진다. 공기 통로가 좁아지면서 수면 중 숨이 막히는 증상이 반복적으로 나타나 수면무호흡증을 유발할 수 있다. 또한 코막힘이 지속되면 콧속 염증이 발생하고, 심해지면 부비동염이 만성화될 수 있다. 공기가 원활히 통과하지 못할 경우, 천식이나 알레르기비염 증상도 더 악화가 될 수 있다. 콧속 비밸브(INV) 협착의 진단은 기존에는 CT 스캔
만성폐쇄성폐질환(이하 COPD)이 폐암 발생과 연관이 있다고 알려진 가운데, 폐암 발생과 연관된 주요 인자들을 밝힌 연구결과가 발표됐다. COPD는 현재 전 세계 사망률 순위 3위로, 국내에서도 40세 이상 인구의 COPD 유병률이 13.4%로 높은 편이다. 아주대병원 호흡기내과 박주헌 교수팀(박지은 교수, 미국 텍사스대학교 맥거번 의과대학 이은영 교수, 분당차병원 김은경 교수, 영국 맨체스터 대학교 데이브 싱 교수)은 한국 건강보험심사평가원 코호트 자료에서 2015~2020년까지 5년 동안 40세 이상 처음 흡입기 처방을 받은 COPD 환자 63,442명을 대상으로 폐암 발생 연관 인자들을 분석했다. ▲ 박 주헌 교수 흡입기 처방은 △ 지속성 무스카린 길항제·지속성 베타2 작용제 복합 처방 39,588명(62.4%) △ 흡입형 스테로이드·지속성 베타2 작용제 복합 처방 22,718명(35.8%) △ 지속성 베타2 작용제 처방 1,136명(1.8%) 등이었다. 대상자를 5년간 추적 관찰한 결과, COPD에서 폐암 발생과 연관된 위험 인자는 △ 간질성 폐질환 △ 높은 동반질환 지수 △ 2회 이상 잦은 입원력 △ 고령 및 남성이었다. 또 다변량 분석에서 흡입기
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