◇인공지능으로 진행성 유방암 항암치료 반응 조기 예측

한국원자력의학원(원장 김미숙) 우상근ㆍ김현아 박사 연구팀이 국소 진행성 유방암으로 수술 전 항암치료를 받은 환자의 항암치료 반응을 인공지능(AI) 기술 중 딥러닝 기법을 이용해 조기에 예측할 수 있다고 밝혔다. 

암세포가 림프절이나 유방 내 다른 조직으로 전이된 국소 진행성 유방암은 재발과 전이의 위험이 높아 수술 전 항암치료를 하는 선행화학요법으로 종양 크기를 줄여 수술을 용이하게 하고 유방보존술의 기회를 높인다.

선행화학요법 전과 후에 종양 크기와 범위 등을 측정하기 위해 양전자방출단층촬영(PET/CT) 및 자기공명영상촬영(MRI)을 시행하는데, 진단 단계별 반복되는 영상 촬영과 이로 인한 항암치료 반응 평가 지연이 치료에 걸림돌이 되고 있다.

이에 연구팀은 국소 진행성 유방암 환자군 56명을 대상으로 선행화학요법 전 PET/CT 및 MRI 촬영 영상 분석을 통한 선행화학요법 치료 반응 예측을 기존 전문의와 딥러닝 기법 이용으로 나눠 비교 분석했다.

전문의가 영상 데이터를 분석 진단한 결과, 선행화학요법 치료 반응 예측 정확도는 PET/CT 84%, MRI 61%로 확인됐다. 

반면, 합성곱 신경망(CNN)을 이용한 특화된 알고리즘을 활용한 딥러닝 기법으로 선행화학요법이 잘 듣는 환자군과 잘 듣지 않는 환자군의 PET/CT 및 MRI 촬영 영상을 학습시킨 딥러닝 기반 인공지능 모델이 영상 데이터를 분석 진단했을 때, 정확도는 PET/CT 97%, MRI 85%로 전문의가 분석했을 때보다 높았다.

이번 연구 성과는 딥러닝 기법으로 국소 진행성 유방암 환자 선행화학요법 전 한 번의 PET/CT 및 MRI 촬영만으로 종양의 크기와 범위 뿐 아니라 선행화학요법 후 치료 반응까지 조기에 예측해 환자의 편의성과 의료진의 조속한 치료 방향 설정에 도움을 줄 것으로 기대된다. 

우상근, 김현아 박사 연구팀의 이번 연구성과는 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 2020년 12월 3일자 온라인판에 ‘Early prediction of neoadjuvant chemotherapy response for advanced breast cancer using PET/MRI image deep learning’이라는 제목으로 게재됐다.

연구팀은 “이번 연구결과를 통해 여성암 1위를 차지하는 유방암, 특히 치료가 어려운 난치성 유방암 환자의 생존율 향상을 기대한다”며 “방사선 의학과 인공지능 기술을 접목한 다양한 임상연구로 국민 건강 증진에 앞장설 것”이라고 밝혔다.

한편, 이번 연구는 원자력연구개발사업으로 진행한 ‘인공지능 기술 활용 방사선 및 항암치료 반응 예후예측 의료기술 개발’의 일환으로 수행됐다.

◇아주대학교 의과대학 이광 교수, 지식공유대상 유공 과학기술정보통신부 장관 표창 수상

아주대학교 의과대학 생리학교실 이광 교수가 12월 3일 2020 지식공유대상 유공 과학기술정보통신부 장관 표창을 수상했다.

지식공유대상은 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서 최근 5년간(2015년~2019년) Web of Science(WoS) 데이터 중 Essential Science Indicators에 수록된 세계 상위 1%에 해당하는 고피인용(Highly Cited Papers) 논문 정보를 분석하여, 학술적으로 성과가 인정되는 논문을 저술한 우수연구자에게 수여하는 상이다.

이광 교수는 나노 독성의 통합오믹스적 분석과 기계학습 예측법을 개발함으로써 나노 독성 저감분야 연구개발 활성화에 기여한 공로를 인정받아 이번에 수상하게 됐다.

이광 교수는 1998년 동경대학 의과학연구소에서 박사학위 취득 후 미국 국립보건원에서 위촉 연구원으로 지냈으며, 2001년부터 지금까지 아주대학교 의과대학 생리학교실에 재직 중이다.

 특히 이광 교수가 책임자로 있는 연구팀은 2020년 한국연구재단 기초연구실지원사업(BRL)에 선정됐다.

또 이광 교수는 2018년 이후 피인용 지수가 높은 SCI 논문 중 총 27편에서 주저자로 보고하였으며, 최근 3년간 피인용 횟수 1979회 이상을 기록하여 연구 활성화에 기여했다. 

◇조혈모세포 이식 합병증 예방의 길 열렸다.

  국내 의료진이 조혈모세포 이식의 합병증을 해결할 수 있는 방법을 찾았다. 

  서울대병원 혈액종양내과 신동엽 연구팀은 체외 조혈모세포로부터 ‘T림프구 전구세포’를 효과적으로 생산할 수 있다는 연구 결과를 4일 발표했다. 

혈액종양 환자가 조혈모세포 이식 시 T림프구 전구세포를 동시에 이식받으면 이식 후 생길 수 있는 치명적인 감염을 줄일 수 있어서 이 연구 결과는 향후 조혈모세포 이식을 받는 환자와 새로운 T세포요법 개발에 큰 영향을 미칠 수 있을 것으로 기대된다.

  조혈모세포이식은 혈액종양 환자에게서 암세포와 조혈모세포를 제거한 후 건강한 조혈모세포를 이식하는 치료법이다. 

재생 불량빈혈 및 골수이형성증후군과 같은 골수 부전 증후군을 비롯해 재발/난치성 백혈병, 림프종, 다발골수종 등 다양한 종류의 혈액암 완치에 매우 효과적이고 중요한 치료법이다. 

  그러나 이 방법은 합병증 위험도 매우 높아 선택적인 환자군에서만 치료가 가능하다. 특히 T림프구계의 발달 미비로 인한 면역 저하는 거대세포바이러스 감염증 등 치명적인 합병증을 일으켜 환자를 사망에 이르게 한다. 

  흔히 T세포로 불리는 T림프구는 세포성 면역에 관여하며 암세포를 공격해 파괴할 뿐 아니라 각종 바이러스 감염을 막는 데 중요한 역할을 한다.

 이 T세포가 제대로 기능을 안 하면 면역체계가 망가진다. 조혈모세포에서 분화하며, 흉선에서 T림프구 전구세포를 거쳐 T림프구로 발달한다. 

  T림프구의 발달과정은 다른 면역세포와는 판이해 기존의 방법으로는 효과적인 생산이 어려웠다.

 생쥐에서 유래된 흉선세포와의 공배양을 통한 방법이 일부 성공적이었으나 실제 환자 적용은 불가능한 기술이었다. 연구팀은 우선적으로 환자적용을 위한 기술 개발에 초점을 맞춰 생쥐유래 세포 및 단백을 배제하고 실험에 임했다. 

 T림프구 전구세포를 만들어내는 조건 확립을 위해 연구팀은 제대혈 조혈모세포를 고순도로 추출한 후, 인체 유래 재조합 단백과 사이토카인(신호전달물질)을 이용해 흉선 모사 환경을 만들었다. 

  연구팀은 이러한 이종 세포 배제 배양조건에서 생리적인 저산소환경(Physioxia)의 세포배양조건을 배합한 결과, 더욱 효과적으로 T림프구 전구세포가 증폭 생산되는 현상을 최초로 발견했다.

 이 현상은 대표적인 항산화 물질인 아스코르브산(비타민 C)에 의해 더욱 배가됨을 확인했다. 

  연구팀은 한 달간의 오가노이드(인공 흉선) 3차원 배양법을 통해 이런 연구 결과를 검증했다. 

생리적인 저산소환경과 아스코르브산의 조건하에 체외에서 생성된 T림프구 전구세포가 실제 면역세포로서 기능을 가진 T림프구로 발달한 것을 세포 내 사이토카인 생성실험을 통해 확인했다.

 즉, 체외 조혈모세포의 T림프구 전구세포 및 T세포 증폭 생산의 가능성을 확인한 것이다. 

  신동엽 교수는 “조혈모세포 이식 후 T림프구 결핍으로 일어나는 치명적인 감염을 줄이기 위해 다양한 물질과 배양조건을 200회 이상 테스트한 결과, 마침내 이러한 방법을 찾을 수 있어서 뜻깊다”며 “T림프구를 체외에서 효과적으로 배양하는 데 성공함으로써 조혈모세포 이식을 받는 환자의 치료성적을 향상시키고, 최근 빠른 속도로 발전하고 있는 세포치료기술을 업그레이드하는데 기여할 것으로 기대한다“고 연구 의의를 밝혔다.  

  이번 연구 결과는 줄기세포 분야의 권위 있는 학술지인 ‘줄기세포’(Stem Cells) 최근호에 게재됐다. 

◇분당서울대학교병원에서 위암 수술 후 완치한 환자, 병원에 1억 후원금 기부

분당서울대병원(원장 백롱민)은 2년 전 위암 수술을 받고 완치한 환자가 최근 가족과 함께 1억 원의 후원금을 병원에 기부해왔다고 밝혔다.

기부자 장성진(72) 씨의 아내 주연옥(66) 씨는 지난 2018년 분당서울대병원 암센터에서 초기 위암 수술을 받으며 병원과 인연을 맺었다.

그는 완치에 이르는 모든 과정에서 의료진이 보여준 헌신에 감동해 다른 환자들에게도 이 같은 손길이 닿길 바라며 기부를 결심했다.

분당서울대병원 본관 1층에는 더 많은 환자들이 우수한 진료를 받을 수 있도록 앞서 후원금을 전한 기부자들의 이름이 다수 새겨져 있는데, 주연옥 씨와 가족들은 이를 보며 무사히 퇴원하게 된다면 자신들도 기부를 통해 사람들을 돕고 싶다는 생각을 가지게 됐다고 한다.

특히, 남편 장성진 씨는 평범한 가장으로서 30년 이상 택시운전을 하며 소중히 모은 금액을 나눈다면, 많은 사람들이 기부에 대해 다시금 생각해보는 계기가 될 수 있을 것이라는 사명감으로 가족들의 의견을 모았다.

그리고 수술 후 2년이 지난 현재 부부는 바람대로 기부자로서 병원을 찾아 의료진에 대한 감사와 함께 1억 원의 후원금을 건네며, 아내 주 씨와 같은 완치 환자가 더 많아졌으면 하는 소망을 전했다.

기부금 전달식에는 자녀는 물론 어린 손자도 참석해, 온 가족이 모여 후원의 진정한 의미를 되새기는 모습이 더욱 자리를 뜻깊게 만들었다.

이날 기부금 전달식에 함께한 분당서울대병원 백롱민 원장은 “완치된 환자분께서 병원을 찾아 소중한 후원금을 직접 전달해주시니 의료인으로서 보람과 사명감을 느낀다”며 “잎으로도 많은 환자들이 주연옥 씨와 같이 건강한 삶을 찾아 가족 곁으로 돌아갈 수 있도록 최선을 다하겠다”고 전했다.

한편, 전달된 후원금은 난치성 질환 연구 및 첨단치료 개발을 비롯해 의료인 양성, 진료환경 개선 등 다양한 분야에 사용될 예정이다.

◇인하대병원, 중도ㆍ중복장애학생 교육-치료지원 사업 마무리 단계

인하대병원이 인천광역시교육청과 함께 하는 2020년도 ‘중도ㆍ중복장애학생 교육-치료지원’ 사업이 마무리 단계에 진입했다.

올해 사업은 코로나19 감염 방지 차원에서 비대면 화상 의료컨설팅 중심으로 이어지고 있다.

중도ㆍ중복장애학생들은 대부분 정도가 심한 정신지체와 운동 및 의사소통 장애, 시각과 청각 손상, 간질 발작 등을 수반한다.

따라서 각 학생들의 특성에 따라 맞춤형 특수교육이 필수적이다.

인하대병원과 인천시교육청은 이 같은 필요성에 공감해 2018년 업무협약을 체결했고, 올해 초 2년 단위로 연장하는 등 지속적인 공동사업을 진행 중이다.

중도ㆍ중복장학생들을 위한 교육 및 치료 지원의 일환이며, 해당 사업에서 인하대병원은 건강검진과 연수, 의료자문 등 찾아가는 간호ㆍ재활서비스를 제공하는 역할을 맡았다.

그러나 올해는 코로나19의 장기화로 인해 현장 방문을 통한 교육 또는 지원 방식을 온라인 컨설팅으로 대체했다.

지난달 2일 청인고등학교를 시작으로 최근까지 총 11개 학교 특수학급을 대상으로 화상 컨설팅을 실시했다.

인하대병원은 연말께 중도ㆍ중복장애학생을 담당하고 있는 지역 내 교사들을 대상으로 온라인 연수교육을 기획하고 있다.

이를 통해 2020년도 지원 사업을 마무하고, 내년에는 코로나19 추이를 지켜보며 시의적절한 온ㆍ오프라인 사업에 적극 나설 계획이다.

김명옥 인하대병원 사회공헌지원단장은 “인천시교육청이 국내 최초로 중도·중복장애학급을 개설하는 등 다방면의 지원을 하고 있다”며 “우리 병원 역시 같은 뜻으로 최선을 다해 지원할 것이고, 지역사회 여러 곳에서도 관심과 도움의 손길을 뻗어 주시길 바란다”고 말했다.

 

◇서울의료원, 시민공감서비스디자인페스티벌 성료

서울의료원 시민공감서비스디자인센터는 지난 3일, ‘제2회 시민공감서비스디자인페스티벌'을 개최했다고 밝혔다.

올해로 2회 째를 맞은 ‘시민공감서비스디자인페스티벌'은 ‘팬데믹 시대에 서비스디자인이 무엇을 할 수 있을까?’를 주제로 진행됐다.

코로나19 확산 방지를 위해 온라인으로 진행됐으며, 행장에서는 철저한 방역을 위해 진행자와 패널, 스태프 모두 마스크를 착용하고 사회적 거리 두기를 유지했다.

서울의료원 최재필 감염관리실장(전문의)은 이번 행사에 대해 “코로나19 상황이 장기화되면서 감염병이 보건의료 분야를 넘어 전 지구적인 문제라는 것을 절감하고 있다”며 “(공공보건의료분야) 서비스디자인이 인간 친화적인 환경을 만들 수 있도록 고민을 해주기를 바란다”고 전했다.

1부 ‘릴레이 토크’에서는 헬스케어 서비스디자인 전문가들이 감염병 상황의 의료 현장에서 시도한 다양한 사례를 공유했다.

서울의료원 시민공감서비스디자인센터 고운정 팀장은 코로나 초기에 현장에서 서비스디자인을 실천했던 경험과 통찰력, 그리고 앞으로의 활용 가능성에 대한 의견을 제시했다.

이어 서울아산병원 이노베이션디자인센터 김재학 소장은 환자와 직원, 병원과 외부기업이 IOT 환경 안에서 협업하고 디자인 씽킹 과정을 통해 스마트 감염관리를 구현했던 사례를 소개했다.

또한, 국군의무사령부 군의관 및 DOCL 대표 허준녕 대위는 코로나19 상황에서 고위험 환자가 치료를 못 받는 일이 없도록 보다 빠르고 정확한 환자 중증도 분류 기술을 개발하기 위해 협업하고 발전시킨 과정을 설명했다.

이와 함께 디자인케어 구정하 대표는 자가격리자를 위한 서비스를 발전시키며 얻은 서비스디자인 방법론에 대한 통찰에 대해 의견을 나눴고, 널스노트 오성훈 대표는 코로나 의료진을 위한 콘텐츠 제작 및 응원 캠페인과 더불어 간호사의 업무능력 향상을 위해 고민해 온 과정을 이야기했다.

이외에도 Oslo School of Architecture & Design의 Josina Vink 교수는 뉴질랜드 락다운 기간 동안 온라인으로 진행했던 서비스디자인 프로젝트 당시 비대면 케어서비스에 대한 시각의 전환 사례와 팬데믹 시대 서비스디자인의 역할에 대해 설명했다.

2부 ‘방구석 패널'에서는 모든 국내 연자와 특별 게스트로 출연한 서울의료원 김종규 건강돌봄네트워크 팀장이 한 자리에 모여  서비스디자인이 앞으로 나아가야할  방향성에 대해 논의했다.
특히 변화된 환경과 시스템, 소통과 관계, 마음건강과 편견, 서비스디자인 방법론, 사각지대와 소외 등 각 항목별로 사전에 받은 질문과 현장에서 받은 질문들에 대해 서로 의견을 나누고 소통하는 시간을 가졌다.

한편, 이번 행사는 참가자들이 온라인 채팅창에 올리는 질문과 의견을 실시간으로 읽고 소통하며 진행됐다.

 

◇교문초등학교, 한양대구리병원에 ‘의료진 힘내세요’ 응원 편지 전달

한양대구리병원은 지난 2일 인근 교문초등학교 학생들로부터 감사와 응원이 담긴 편지를 전달 받았다.

초등학교 5, 6학년 학생들이 장기화 되는 코로나19로 고생하는 의료진에 감사의 마음을 전달하고자 손으로 직접 쓴 따뜻한 편지를 정성스럽게 전달했다.

편지에는 “의사 선생님 덕분에 학교에 갈 수 있게 되고, 친구들도 만날 수 있게 되었습니다”, “의료진 분들이 전정한 영웅이십니다”, “저희가 마스크를 더욱 잘 쓰고 다니겠습니다” 등 진심 어린 응원과 따뜻한 메시지가 담겨 있었다.

이승환 부원장은 “계속되는 코로나 확산으로 지쳐있던 의료진이 어린이들의 격려와 감사 인사에 큰 힘이 난다” 며 “앞으로도 학생들의 건강과 지역사회 감염예방에 최선을 다하겠다”고 말했다.

한편, 한양대구리병원은 초등학생의 순수한 마음과 응원이 시민들에게도 힘이 될 수 있도록 본관 1층에 전시 할 계획이다.