국립중앙의료원(원장 서길준)이 국내 응급실 데이터를 활용한 호흡기 감염병 경보 시스템을 분석한 결과, 기존의 호흡기 감염병 예측 모델이 평상시 계절성 유행 감지에는 효과적이나, 코로나19와 같은 대규모 팬데믹 상황에서는 작동하지 않는다는 사실을 규명했다. 연구진은 시계열 예측 분석 기법인 ARIMA(Autoregressive Integrated Moving Average) 모델을 적용해 국가응급진료정보망에 등록된 2017년~2022년도 전국 응급실 내원 환자 약 3,100만 명의 발열 및 호흡기 증상을 모니터링하여 분석했다. 연구 결과는 저명한 국제학술지 <감염 및 공중보건 저널(Journal of Infection and Public Health)> 최신호에 게재됐다. ▲국립중앙의료원 응급의료정책연구팀 성호경 전문의(왼쪽), 감염병사업지원팀 이경신 주임연구원(오른쪽) □ 호흡기 감염병 경보 시스템, 평상시 '소아' 환자에서 성능 탁월 “조기 레이더 역할” 연구 결과, 코로나19 이전인 2019년에는 0~4세 영유아 집단에서 호흡기 감염 유행을 탐지하는 조기 경보 시스템의 성능이 가장 뛰어난 것으로 나타났다. 특히 3일 및 7일 연속 경보 기준을
가톨릭대학교 서울성모병원 신경외과 손병철 교수는 최근 미국 메이요 클리닉(Mayo Clinic) 신경외과 로버트 스피너(Robert J. Spinner) 교수팀과의 공동 연구를 통해 말초신경 마비를 유발하는 신경내 결절종(intraneural ganglion cyst)의 복잡한 발생 기전을 명확히 규명하였다. 신경내 결절종은 관절 내부의 활액이 신경 지배 분지를 타고 역류하여 신경 줄기 내부에 낭종을 형성하는 질환으로, 과거에는 원인이 불분명하여 수술 후에도 재발이 잦고 영구적인 신경 손상을 남기는 난치성 질환으로 분류되었다. 이번 성과는 지난 2018년 국제 학술지 ‘Asian Journal of Neurosurgery’에 발표한 손 교수의 증례 보고인 ‘비골신경 마비를 유발하는 신경곁조직 아래막 결절종’ 에서부터 시작되었다. 당시 손 교수는 2016년 메이요 클리닉 연구팀이 최초 확인하여 학계에 보고한 ‘신경곁조직 아래막(subparaneurial)’ 결절종이라는 매우 희귀한 변이를 실제 임상 현장에서 발견하고, 이를 성공적으로 치료한 과정을 상세히 기술하였다. 이는 기존에 알려진 신경외막(epineurium) 내부의 결절종과는 달리, 신경을 감싸는 더
염증성 장질환 환자에서 마약성 진통제 사용이 급증한 가운데, 장내 염증을 근본적으로 억제하는 생물학적 제제 및 소분자제제가 이를 크게 줄일 수 있다는 연구결과가 나왔다. 분당서울대병원 소화기내과 윤혁·전유경 교수 연구팀은 2010-2022년 국민건강보험공단 데이터에 기반한 염증성 장질환 환자 전수 조사를 통해 생물학적 제제, 소분자제제를 포함한 상급치료(Advanced Therapy)를 받은 환자들에서 마약성 진통제 ‘오피오이드(Opioid)’의 사용이 유의하게 감소했다고 밝혔다. ▲분당서울대병원 소화기내과 윤혁 교수(왼쪽), 전 유경 교수 크론병과 궤양성대장염으로 알려진 염증성 장질환(IBD, Inflammatory Bowel Disease)은 위장관에 만성적인 염증이 반복되는 질환으로, 완치가 어려워 약물치료를 중심으로 최대한 염증을 억제하고 안정된 관해 상태로 유지하는 것을 치료 목표로 한다. 이러한 염증성 장질환은 혈변·설사 뿐만 아니라 일상생활을 영위하기 어려울 정도의 심각한 복통을 만성적으로 유발해 삶의 질을 떨어뜨린다. 통증 조절에 실패하면 마약성 진통제 사용까지도 고려하는데, 이때 사용되는 약물로는 오피오이드가 대표적이다. 오피오이드는 마취나
주요 우울 장애 등 정신건강 질환은 주관적 설문과 면담으로 진단한다. 복합적이고 모호한 ‘우울감’은 우울증 진단의 가장 큰 한계로 꼽혀왔다. 국내 연구진이 AI로 일상행동을 분석해 우울증을 객관적으로 진단하고 치료 효과를 평가하는 기술을 개발하며, 정신질환 진단과 치료의 새로운 해법을 제시했다. KAIST은 생명과학과 허원도 석좌교수 연구팀이 동물 모델의 일상적인 행동 패턴을 분석할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발하고, 이를 통해 일상행동 속에서 성별과 중증도에 따른 우울증 증상을 탐지할 수 있음을 입증했다고 13일 밝혔다. ▲ (왼쪽부터) 제 1저자 KAIST 오현식 박사과정, KAIST 허원도 교수 연구팀은 우울증 환자의 팔다리 움직임, 자세, 표정 등 신체 운동 양상이 일반인과 다르다는 점에 주목했다. 감정과 정서 상태가 운동 능력으로 드러나는 현상인 ‘정신운동(psychomotor)’을 정밀하게 파악하기 위해, 연구팀은 실험동물의 자세와 움직임을 3차원으로 분석해 우울 상태에 따른 미세한 행동 변화를 자동으로 포착할 수 있는 AI 플랫폼‘클로저(CLOSER, Contrastive Learning-based Observer-free analysis
고려대학교(총장 김동원) 기계공학부 겸 KU-KIST 융합대학원 정석 교수 연구팀이 빛을 이용해 세포의 죽음을 조절하는 새로운 기술을 개발했다. 이번 연구는 신경세포가 과하게 사멸해 발생하는 알츠하이머병, 파킨슨병 등 퇴행성 질환의 새로운 치료 전략으로 주목받고 있다. 이번 성과는 국제 학술지 ‘Experimental & Molecular Medicine(IF=12.9)’ 온라인에 지난 12월 26일 게재됐다. 연구팀은 세포 사멸을 유도하는 핵심 단백질인 BAX의 작동 방식을 빛으로 제어하는 데 성공했다. 광유전학 기법을 활용해 BAX의 기능을 억제함으로써, 불필요한 세포 사멸을 막고 세포 생존을 유지할 수 있음을 ▲ 고려대 이다인 박사(제1저자), 실험적으로 입증했다. 기계공학부 정석 교수(교신저자, 오른쪽) *광유전학: 빛으로 생체 조직의 세포들을 조절할 수 있는 생물학적 기술 이를 위해 연구팀은 파란 빛에 반응하는 단백질 CRY2에 BAX 단백질을 결합하고, CRY2와 빛에 의해 결합하는 단백질 CIB1에는 미토콘드리아 외막 단백질인 TOMM20을 더했다. 이러한 구조를 통해 빛을 비추는 것만으로 BAX 단백질이 미토콘드리아로 이동하는 과정을 정
인공관절 수술 후 발생하는 감염은 정형외과 분야에서 치료가 가장 까다로운 합병증 중 하나로 꼽힌다. 항생제 치료에 잘 반응하지 않는 이유는 세균이 인공삽입물 표면에 형성하는 ‘바이오필름’ 때문이다. 이 막 구조는 세균을 외부 환경으로부터 보호해 일단 형성되면 약물 치료만으로는 제거가 어렵다. 이와 같은 치료의 한계 속에서 화순전남대병원 정형외과 박경순·이찬영 교수와 Wan Le 연구원으로 구성된 고관절팀은 병원에서 이미 사용 중인 소독제를 병용하는 방식만으로도 인공관절에 형성된 세균막을 보다 효과적으로 제거할 수 있다는 점을 실험을 통해 확인했다. ▲(왼쪽부터) 박경순 교수. 이찬영 교수, Wan Le 연구원. 이번 연구는 인공관절을 제거하지 않고도 감염을 치료할 수 있는 새로운 치료 전략의 가능성을 제시했다. 연구팀은 인공관절 감염의 주요 원인균인 ‘황색포도상구균(Staphylococcus aureus)’을 대상으로, 포비돈-요오드 용액과 과산화수소 용액을 함께 적용했을 때의 항균 및 바이오필름 제거 효과를 분석했다. 그 결과, 두 소독제를 각각 단독으로 사용할 때보다 병용했을 경우 세균 제거와 바이오필름 파괴 효과가 더욱 우수한 것으로 확인됐다. 현재 인
광주과학기술원(GIST, 총장 임기철)은 생명과학과 남정석 교수 연구팀이 간암에서 약물 내성과 면역 회피를 동시에 유발하는 핵심 요인으로 작용하는 단백질 ‘디스에드헤린(Dysadherin)’을 규명하고, 이를 표적으로 하는 치료 전략의 가능성도 제시했다고 12일 밝혔다. 이번 연구는 간암 치료의 가장 큰 난제로 꼽혀 온 재발과 치료 저항성의 공통 기전을 밝혔다는 점에서 의미가 크다. ▲(왼쪽부터) GIST 생명과학부 남정석 교수, 부산대학교 김형식 교수, GIST 장태영 석박통합과정생, GIST 전소엘 석박통합과정생 간암은 전 세계적으로 사망률이 매우 높은 암 가운데 하나로, 치료 후 재발이 잦고 기존 항암제나 면역항암제에 대한 반응도 제한적인 경우가 많다. 특히 종양 내부의 암조직에는 항암 치료 이후에도 살아남아 다시 종양을 형성하는 암 줄기세포*가 존재하며, 종양 미세환경은 면역세포의 공격을 차단하는 면역 억제 상태를 형성해 치료 효과를 떨어뜨린다. 그러나 지금까지는 암 줄기세포 형성과 면역 회피 현상이 어떤 과정을 통해 동시에 나타나는지 명확히 밝혀지지 않았다. 이 연결 고리를 규명하는 것은 약물 저항성, 전이, 재발을 극복할 수 있는 새로운 치료 표적
코로나19 백신을 통해 알려진 mRNA 기술은 이제 암이나 희귀 질환을 고치는 차세대 치료제로 주목받고 있다. 하지만 mRNA는 매우 약해서 몸속에서 금방 파괴된다. 이를 보호해 세포 안으로 안전하게 배달하는 ‘택배 상자’가 바로 지질나노입자다. 가톨릭대학교 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 합성생물학사업단장 구희범 교수(교신저자, 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실), 의과대학 의생명과학교실 김부건 박사(공동 제1저자), 박철희 연구원(공동 제1저자) 공동 연구팀이 mRNA 백신과 유전자 치료제의 ▲(왼쪽부터)구희범 교수, 김부건 박사, 박철희 연구원 핵심 전달체로 활용되는 지질나노입자(Lipid Nanoparticle, LNP)의 크기가 세포 내 전달 효율과 유전자 발현에 어떤 영향을 미치는지를 과학적으로 규명했다. 이번 연구는 지질나노입자의 ‘구성 성분’이 아니라 ‘크기 자체’가 전달 효율을 좌우하는 핵심 요소임을 실험적으로 입증했다는 점에서 의미가 크다. 특히 mRNA 백신과 차세대 유전자 치료 기술의 성능을 높이기 위한 구체적인 설계 기준을 제시했다는 평가를 받고 있다. mRNA 백신이나 유전자 치료제는 우리 몸에 직접 약효를 내는 물질이 아니라,
프랭크 징후(Frank's sign)는 한쪽 또는 양쪽 귓불에 약 45° 각도로 깊게 파인 사선형 주름으로, 1973년 미국 의사 샌더스 프랭크(Sanders Frank)가 협심증 환자에서 자주 관찰된다는 사실을 처음 보고하면서 알려졌다. 과거에는 단순 노화 현상으로 여겨졌으나, 최근에는 심근경색, 뇌졸중, 혈관성 치매 등 심뇌혈관질환과의 연관성이 제기되며 전신 혈관 상태를 가늠하는 보조적 지표로 주목받고 있다. 하지만 혈관성 질환 환자에서 프랭크 징후가 빈번하게 나타난다는 상관관계만 확인됐을 뿐, 뚜렷한 인과관계나 발생 기전은 아직 증명되지 않았다. 더욱이 프랭크 징후를 식별하는 표준화된 방법이 없고 연구자마다 평가 기준이 제각각이라 동일한 환자 ▲ 김 기웅 교수 라도 평가자에 따라 결과가 달라질 수 있다는 문제가 있었다. 이러한 가운데 분당서울대병원 정신건강의학과 김기웅 교수팀이 세계 최초로 3D 뇌 MRI에서 프랭크 징후를 자동으로 탐지하는 AI 모델을 개발하고, 프랭크 징후와 유전성 뇌소혈관 손상 정도 간 연관성을 규명한 연구 결과를 연이어 발표했다. 육안으로 분류하던 프랭크 징후, AI가 객관적으로 식별 그간 프랭크 징후 구별 시 연구자가 실제 귀나
고려대학교(총장 김동원) 화공생명공학과 봉기완 교수가 미시간대학교 화학공학과 민주하 교수와 공동 연구를 통해, 감염을 일으킨 병원체와 이에 대한 인체의 반응을 하나의 시스템에서 진단할 수 있는 ‘하이드로젤 미세입자 기반 현장형 진단 기술’을 개발했다. 이번 연구 결과는 국제 저명 학술지 ‘Nature Communications(IF=15.7, JCR 분야 상위 7.35%)’ 온라인에 지난 12월 19일 게재됐다. ▲(왼쪽부터) 고려대 화공생명공학과 임용준 석박통합과정(제1저자), 미시간대 화학공학과 민주하 교수(교신저자), 고려대 화공생명공학과 봉기완 교수(교신저자) 최근 감염병 진단 분야에서는 어떤 병원체에 감염됐는지뿐 아니라, 환자의 몸이 그 감염에 어떻게 반응하고 있는지를 함께 파악하는 것이 중요해지고 있다. 하지만 기존 진단 방식은 병원체만 확인하거나, 면역 반응을 따로 검사해, 진단에 시간이 오래 걸리고 종합적인 판단이 어렵다는 한계가 있었다. 연구팀은 이를 해결하기 위해 ‘MIDAS(Multiplexed Intelligent Diffraction Analysis System)’라는 새로운 진단 플랫폼을 개발했다. MIDAS는 미세한 하이드로젤 입자
가톨릭대학교 은평성모병원(병원장 배시현) 정형외과 고인준 교수 연구팀(여의도성모병원 정형외과 이동환 교수, 가톨릭응용해부연구소 곽대순 교수)은 정기 건강검진에서 시행되는 허리·골반 중심의 골밀도 검사만으로는 무(無)시멘트형 무릎 인공관절 수술에 필요한 실제 뼈 강도를 정확하게 예측하기 어렵다는 연구 결과를 발표했다. 이번 연구 결과는 국제학술지에 게재된 두 편의 논문을 통해 검증됐다. 국내는 물론 전 세계적으로 무릎 인공관절 치환술이 필요한 환자는 점차 증가하고 있다. 무릎 인공관절 치환술은 중증으로 진행된 무릎 관절염에서 손상된 관절을 제거한 뒤 금속과 플라스틱 재질로 된 인공관절을 삽입하는 수술이다. 의공학이 발전함에 따라 과거에 비해 인공관절의 수명과 기능은 향상되고 있으나 수술을 받는 환자들의 연령이 점차 낮아지고 더욱 활동적으로 변화하고 있어 인공관절의 내구성 개선에는 한계가 있었다. 이를 극복하기 위한 대안 중 하나가 무시멘트형 인공관절이다. 수술 시 시멘트를 사용하지 않아 치환물과 무릎 뼈가 직접 결합되므로 그 수명을 늘릴 수 있는 장점이 있다. 그러나 무시멘트형 인공관절은 수술 당시 뼈 강도가 약하면 수술 부위에 조기 해리(Loosening)가
스마트폰 과다 사용이 수면과 정신건강에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 지적은 그동안 제기돼 왔지만, 실제 일상생활 속 행동과 생체 변화까지 반영한 객관적 분석은 제한적이었다. 특히 이미 수면에 영향을 받고있는 집단에서 스마트폰 과다 사용과 수면, 생체리듬, 정신건강 지표와의 관계에 대한 객관적 데이터 기반의 연구는 부족한 실정이었다. 고려대학교 안암병원 정신건강의학과 조철현 교수 연구팀은 불면증 증상을 호소하는 성인 246명을 대상으로, 스마트폰 과다 사용 위험도와 수면·정신건강 지표 간의 연관성을 자기보고형 설문과 4주간 연속 수집한 디지털 표현형 데이터를 결합해 분석했다. 연구팀은 연구 시작 시점에 스마트폰 과다 사용 선별 설문을 통해 참가자를 고위험군과 저위험군으로 구분한 뒤, 스마트폰 앱과 웨어러블 기기를 활용해 일상 속 수면, 활동, 심박수 등 행동 및 생체 데이터를 연속적으로 수집했다. ▲ 조 철현 교수 이를 통해 설문 점수에 따른 차이가 일시적인 상태가 아니라 일상생활 속에서 지속적으로 관찰되는 패턴인지를 확인했다. 분석 결과, 스마트폰 과다 사용 고위험군은 저위험군에 비해 중등도 이상 불면증에 해당할 가능성이 약 2.6배 높았으며, 주관적 수
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