◇서울시보라매병원, 갑상선암 수술 중 후두신경 손상 예방 수술법 개발

서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원(원장 정승용) 갑상선센터 연구팀(오문영 전공의, 외과 채영준 교수, 마취통증의학과 이정만 교수)이 ‘패치형 신경자극기’를 사용해 갑상선암 수술 중 후두신경을 효과적으로 자극함으로서 손상을 예방하는 기법을 개발했다. 

갑상선암 수술 중 후두신경 손상으로 인한 성대마비는 환자의 삶의 질을 크게 저하시키는 합병증이다. 따라서 수술 중 후두신경을 보존하는 것은 갑상선암 수술에 있어 매우 중요하며, 이를 위해 ‘수술 중 신경감시술’을 시행한다. 

‘수술 중 신경감시술’은 신경자극기로 후두신경을 자극했을 때 알람이 울려 후두신경을 빠르게 찾고 보존할 수 있게 해주는 기법으로, 보라매병원은 거의 모든 갑상선암 환자에게 해당 기법을 시행해 후두신경을 안전하게 보존해오고 있다. 

하지만 기존의 신경감시술은 신경을 자극하기 위해 수술을 멈추고 기구를 교체해야 하는 불편함이 있어 수술 중 지속적인 신경 감시가 어려웠다. 

이 때문에 신경을 자극하지 않는 사이에 발생하는 신경 손상을 완전히 예방할 수 없어, 연구팀은 지난 2019년 6월 세계 최초로 ‘고리형 신경자극기’를 수술기구에 연결해 갑상선암 수술 중 후두신경의 기능을 지속적으로 감시하는 기법을 개발한 바 있다. 

그러나 ‘고리형 신경자극기’는 수술 중 기구에서 떨어질 수 있고 매번 소독이 필요하며, 기구가 널리 상용화되지 못한 단점으로 인해 사용에 제한이 있었다. 

이에 연구팀은 말초신경 자극에 널리 사용되는 ‘패치형 신경자극기’를 수술기구에 부착해 수술 중 지속적인 신경감시가 가능한 새로운 기법을 개발했다. 

연구팀이 갑상선암 환자 15명의 총 38개 후두신경과 미주신경을 대상으로 패치형 신경자극기를 적용한 연구결과에 따르면, 패치형 신경자극기는 기존의 기법들과 비교해 후두신경의 감시와 보존에 있어 뛰어난 효과를 가진 것으로 나타났다. 

수술을 시행한 모든 환자는 수술 중 후두신경과 미주신경이 안전하게 보존됐으며, 수술 후 시행한 후두경 검사에서도 성대마비 등 기능 이상 없이 목소리 또한 모두 정상인 것으로 확인됐다. 

특히, 패치형 신경자극기는 가격이 3,000원 가량으로 매우 저렴하고, 일회용으로 사용할 수 있어 가격부담이나 감염의 우려 없이 사용할 수 있는 장점이 있다. 

또한 대부분의 수술기구에 쉽게 연결해 사용 가능해 적용범위가 넓고, 수술기구 교체 등 시간 지체가 없어 수술과정에서 시간을 효율적으로 관리할 수 있다는 것이 연구진의 설명이다.

이번 연구를 진행한 채영준 교수는 “이번에 개발한 패치형 신경자극기를 이용하면 저렴한 비용으로 안전하게 신경감시술을 시행할 수 있고, 갑상선암 수술 중 성대마비를 완벽히 예방할 수 있어 환자의 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다”고 전했다.

한편, 이 연구결과(Application of patch stimulator for intraoperative neuromonitoring during thyroid surgery: maximizing surgeon’s convenience)는 SCIE 등재 국제학술지인 ‘글랜드 서저리(Gland Surgery)’의 최신호에 게재됐다.

 

◇분당서울대병원 연구팀, 신장암 수술 후 급성신손상 예측 알고리듬 개발
급성 신손상은 신장세포가 갑작스럽게 손상을 받아 신장기능이 약화되는 질환으로, 병원에 입원하는 환자의 5~10%에서 발생하며, 신장암 수술을 받는 경우에는 위험도가 더 증가한다. 

이를 조기에 치료하지 못하면 비가역적으로 진행해 투석, 사망 같은 위험한 상황을 초래할 수 있기 때문에, 특히 신장암 환자를 대상으로 수술 후 급성 신손상이 발생하지 않는지 주의 깊은 모니터링이 필요하다. 

이에 분당서울대병원 신장내과 김세중 교수, 비뇨의학과 이상철 교수, 서울대병원 신장내과 한승석 교수, 비뇨의학과 곽철 교수 연구팀은 머신러닝 알고리듬을 이용해 ‘신장암 수술 후 급성 신손상 예측 시스템’을 개발하고, 기존 모델과 비교해 정확도를 평가해 그 결과를 발표했다. 

우선 연구진은 2003년부터 2017년까지 서울대병원과 분당서울대병원에서 신세포암으로 편측 신절제술을 받은 환자 총 4104명의 자료를 이용해 머신러닝 기법을 이용한 급성 신손상 예측 모델을 만들고 검증했다. 

수술 유형 및 시간, 성별, 기저질환, 종양 크기를 포함한 데이터가 수집됐으며, 이를 바탕으로 서포트 벡터 머신, 랜덤 포레스트, 익스트림 그래디언트 부스팅, 라이트 GBM라는 4가지 머신러닝 기법을 사용해 예측 모델을 구축했다.

수술 후 급손상은 4,104명 중에서 총 1,167명의 환자에게 나타나, 28.4%의 발생률을 기록했다. 

알고리듬 성능을 평가하는 지표인 AUROC 기준으로, 머신러닝 모델들은 기존에 사용하던 SPARK 인덱스(단순 급성신손상 위험지표)에 비해 더 높은 수행력을 보였으며, 그중에서도 특히 라이트 GBM 모델의 AUROC가 0.81로 가장 예측도가 높았다.

분당서울대병원 신장내과 김세중 교수는 “이번 연구는 단일 기관이 아닌 다기관 임상자료를 활용해 머신러닝 기법을 통해 여러 기관에서 적용 가능한 알고리듬을 개발했다”며 “향후 임상에 적용됐을 때 신장암 수술 후 급성신손상 예측도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 세계적 학술지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 게재됐다.

◇고려대 의대, 세계 각국 정상에 코로나19 긴급 산소 대응 촉구
고려대학교 의과대학(학장 윤영욱)이 세계 8개 의과대학과 설립한 의학연구 협의체 ‘Global Alliance of Medical Excellence(이하 GAME)’ 학생들과 제76회 UN총회에 모인 세계 각국 정상에게 코로나19 긴급 산소 대응에 자금을 투자할 것을 촉구하는 선언문을 발표했다.

지난 7월 호주 모나쉬 의대 주관으로 ’Preparing for the Next Pandemic‘라는 주제로 온라인 국제 의대생 컨퍼런스가 열렸으며, 코로나19로 국제교류가 위축된 상황에서도 GAME 8개 의대 50여명의 학생과 교수진이 참가했다. 

뿐만 아니라 세계보건기구(WHO), 국경없는 의사회 등 국제보건의료 NGO 활동 의사 등을 초청해 성황리에 행사가 진행됐다.

컨퍼런스에서 다루어진 다양한 주제 중 코로나19 대유행 속에서 저소득 국가에서 의료용 산소 부족에 따른 의료 불평등 문제가 부각됐으며, 참가자들 사이에 이를 해결하려는 노력이 필요하다는 공감대가 형성됐다. 

이에 의대생들이 자발적으로 코로나19 긴급 산소 공급을 위해 자금을 투자할 것을 촉구하는 선언문(Declaration by Future Doctors of the Global Alliance of Medical Excellence)을 작성했으며, 7개국 14개 의대생들이 서명에 동참했다.

서명에 동참한 의대생들은 저소득 국가에서 심각한 의료용 산소 부족에 대한 지적과 함께 “당신이 이 글을 읽고 있는 짧은 순간에도 코로나19로 인해 31명이 사망하고, 코로나가 아닌 폐렴으로 24명이 사망한다. 

그 중 많은 수가 의료용 산소가 있었다면 살릴 수 있는 생명이었다”고 주장하며, 코로나19 응급산소대응에 대한 재정적 지원을 위해 국제사회가 빠르게 행동할 것을 촉구했다.

윤영욱 의과대학장은 “이번 선언문 동참은 고대의대가 강조하는 생명존중과 인류애의 가치가 직접적인 행동과 실천으로 나타난 또 하나의 사례”라며 “학생들이 의사로써 정체성과 더불어 세계시민정신을 배양하고 국내를 넘어 국제 사회의 다양한 요구를 파악하고 사회적 책무를 다하는 의료인으로서 성장할 수 있도록 전문직업성 교육과 글로벌 리더십 함양에 더욱 노력할 것”이라고 언급했다.

한편, 고대의대는 2017년 세계 의과대학 간 공동 연구와 학술 교류, 의학교육 교류로 공동발전을 도모하기 위해 GAME을 창립했다. 

회원교로 홍콩중문대학교, 호주 모나시대학교, 독일 뮌헨대학교, 일본 나고야대학교, 네덜란드 에라스무스대학교, 이탈리아 볼로냐대학교, 영국 노팅엄대학교와 함께 국내 의과대학으로는 고대의대가 유일하다. 

뿐만 아니라 의학교육 교류와 연구에 초점을 둔 TEI(Transnational Educational Initiatives) 프로젝트의 주관대학으로서 미래 의료계를 선도할 학생들이 의료의 핵심가치, 의학전문직업성, 젠더이슈, 다양성, 기후 변화와 같은 국제적인 주제를 논의하고 네트워크를 형성할 수 있도록 2019년부터 의대생 하계캠프(GAME-TEI Summer school)를 주도하고 있다.

 
◇완전히 금연해야 심혈관질환 위험 줄어든다

흡연량을 줄이는 것만으로는 심혈관질환 발생 위험을 낮출 수 없다는 연구결과가 나왔다. 완전한 금연만이 심혈관질환 예방에 효과가 있다는 연구다. 

삼성서울병원 가정의학과 신동욱·정수민 교수, 구미차병원 가정의학과 전근혜 교수 공동 연구팀은 지난 2009년과 2011년 2회 모두 국가검진에 참여한 40세 이상 89만 7975명의 흡연자를 대상으로 2년동안 흡연량의 변화에 따른 심뇌혈관질환 발생위험을 분석해 이 같이 밝혔다.

평균 추적관찰 기간은 557만 5556인년으로, 이 기간 연구 대상자 중 1만 7748명에게서 뇌졸중이, 1만 1271명에서 심근경색이 발병했다.

이번 연구는 관련 분야 최고 권위 학술지인 유럽심장학회지(EHJ, European Heart Journal)최근호 (IF 29.983) 에 게재됐다.

연구팀은 일평균 담배 개비 수를 토대로 흡연량 변화가 없는 군과 금연군, 감연군, 오히려 흡연량이 늘어난 군까지 이들 집단간 뇌졸중 및 심근경색 위험도를 비교 분석하였다. 

20.6%(18만 5234명)는 담배를 끊었지만 18.9%(16만  9474명)는 흡연량만 줄였다.

연구팀에 따르면 금연을 한 경우 뇌졸중의 위험도는 23%, 심근경색의 위험도는 26% 감소한 것으로 나타났다. 

반면, 담배를 끊지 못하고 줄이기만 한 경우 흡연량 변화가 없는 사람과 차이가 없었다. 담배를 평소 피우던 양보다 얼마를 줄였든 마찬가지 결과다. 

금연을 했지만 다시 피우기 시작한 경우도 마찬가지였다. 2011년 이후 2013년 검진자료가 있는 대상자를 포함하여 추가 분석한 결과 금연을 지속적으로 유지하는 경우보다 심혈관 위험이 최소 42%, 최대 69%까지 높아지는 것이 확인됐다.

정수민 교수는 “안전한 흡연 수준이란 것은 존재하지 않는다”며 “심혈관 질환 위험을 줄이기 위해서는 담배를 줄이는 것만으로는 불충분하다”고 설명했다.

전근혜 교수는 “흡연은 혈관 내피 손상, 동맥경화를 촉진하는 지질의 산화, 염증 반응 유도 등을 통해 동맥경화를 촉진한다”면서 “금연에 어렵게 성공했다면 반드시 금연을 유지하도록 해야 한다”고 강조했다.  

 

◇인천성모병원, 심실빈맥 치료에 방사선 암 치료기 ‘메르디안 라이낙’ 활용

가톨릭대학교 인천성모병원(병원장 홍승모 몬시뇰)이 심실빈맥 치료에 최신 방사선 암 치료기 ‘메르디안 라이낙(MRIdian LINAC)’을 활용해 눈길을 끌고 있다.

그동안 국내에는 심실빈맥 치료 시 메르디안 라이낙을 활용할 수 있는 치료지침과 관련한 연구가 많지 않았다. 이번 임상을 통해 심실빈맥 치료 시 메르디안 라이낙 치료를 선택할 수 있는 주요 근거가 될 것으로 기대된다는 평가다.

가톨릭대 인천성모병원은 곽유강 방사선종양학과 교수와 변재호 심장혈관내과 교수가 심실빈맥 환자를 대상으로 메르디안 라이낙을 활용한 치료에 성공했다고 28일 밝혔다.

메르디안 라이낙은 치료 전 MRI(자기공명영상)를 촬영해 정확히 종양을 조준한 다음 방사선을 쬘 수 있어 정상조직 손상 거의 없이 암을 치료할 수 있는 장비로, 꿈의 방사선 암 치료기로 불린다. 

또 방사선치료 중에도 MRI를 실시간으로 촬영해 종양의 위치와 변화를 확인할 수 있고, 특히 인공지능(AI) 소프트웨어가 방사선량을 자동으로 계산해 안정성과 치료 효과를 보장한다. 가톨릭대 인천성모병원은 2018년 11월 아시아 최초로 도입했다.

기존 방사선 암 치료기는 치료 중 환자가 움직이거나 숨을 쉬면 종양 위치가 변해 치료범위를 실제 종양 크기보다 넓게 잡고 치료했다. 때문에 주변 정상조직까지 방사선에 피폭되는 문제가 제기돼 왔다.

심실빈맥은 전기활동 이상이 발생해 심장이 빨리 뛰는 병적인 상태를 말한다. 심장박동은 정상적으로 분당 60~100회 사이인데, 심실빈맥은 심박수가 120회 이상 뛰어 혈액을 전신으로 원활하게 보내지 못한다.

A씨는 뇌졸중으로 가톨릭대 인천성모병원에 입원해 신경외과 치료를 받던 중 갑자기 심실빈맥이 발생하면서 혈압저하와 쇼크로 심장혈관내과에 협진 의뢰됐다. 

이후 심실빈맥 치료를 위해 항부정맥, 삽입형제세동기, 전극도자절제술까지 시행됐지만 재발하며 조절이 되지 않는 상태였다.

이에 변재호 심장혈관내과 교수는 최근 일부 병원에서 시행되고 있는 방사선치료를 고려하고 곽유강 방사선종양학과 교수에게 가능 여부를 타진했다. 변재호 심장혈관내과 교수는 “부정맥을 담당하시는 김성환 서울성모병원 순환기내과 교수의 조언으로 심실빈맥 치료에 방사선치료를 적용하게 됐다”면서 “환자의 상태부터 병변의 위치, 크기 등의 치료적인 부분뿐 아니라 진행 일정을 상의하며 치료를 진행했다”고 설명했다.

의뢰를 받은 곽유강 교수는 메르디안 라이낙이 실시간으로 MRI를 찍을 수 있다는 장점이 있고 심장은 분당 60회 이상의 움직임이 있는 장기인 만큼 실시간으로 병변을 확인하는 쪽이 유리하다는 판단 아래 메르디안 라이낙 치료를 결정했다.

그러나 이게 끝이 아니었다. A씨가 삽입형 제세동기를 몸속에 삽입한 상태였던 것. 자칫 메르디안 라이낙의 자기장이 제세동기를 방해할 수 있기 때문에 제세동기 작동을 멈추고 치료를 진행해야 했다. 다행히 치료 시간 동안 심장혈관내과에서 집중 모니터링을 함께 진행하며 무사히 치료를 마쳤다.

치료는 심실빈맥을 일으키는 심장근육 손상 부위에 고용량의 방사선을 1회 조사하는 정위적 방사선치료를, 메르디안 라이낙을 이용해 치료 부위를 실시간 확인하며 진행했다.

곽유강 교수는 “방사선치료의 일반적인 적응증은 악성종양으로 알려져 있지만, 점차 양성질환에도 그 적용 범위를 넓혀 갈 수 있다는 점에서 이번 치료의 의미가 크다”며 “치료 사례가 쌓이다 보면 방사선치료가 불응성 심실빈맥 환자들에게 새로운 치료 대안으로 자리 잡을 수 있을 것”이고 기대를 밝혔다.

한편 심실빈맥의 방사선치료는 약 4~5년 전부터 미국에서 시작됐다. 국내에서는 현재 국책과제로 연구가 진행되고 있고, 최근 서울성모병원에서 일부 임상에 적용하고 있는 것으로 알려져 있다.
◇전신경화증, 줄기세포주사제 치료 첫 선
대표적인 난치성 류마티스질환인 전신경화증을 지방유래줄기세포가 포함된 SVF 주사제로 손 부위 궤양을 치료하는 신의료기술이 서울성모병원에 국내 최초로 도입됐다.

   최근 보건복지부 고시된 이번 신의료기술은 ‘자가지방조직 유래 세포기질 분획을 이용한 전신경화증 수족지궤양 치료’로, 선택적 엔도텔린억제제 사용 후에도 치료 반응이 없는 전신경화증 수족지궤양 환자를 대상으로 사용이 승인되었다. 

   가톨릭대학교 서울성모병원 류마티스내과 곽승기ㆍ박영재 교수, 성형외과 문석호 교수가 수지 궤양과 수부 장애를 동반한 난치성 전신경화증 환자 18명을 대상으로 자가지방조직 유래 세포기질 분획(stromal vascular fraction, SVF) 주사를 통해 임상시험을 실시한 결과, 약 31.6%의 수지궤양 치료율을 보였으며 피부경화나 삶의 질 역시 현저히 개선된 것으로 나타나, 임상시험의 안전성과 유효성을 인정받았다.

   미국과 유럽에서 제한적으로 시행되어 왔던 이번 신의료기술은 전신경화증 환자에서 빈번하게 발생하는 수지 궤양에 대한 치료를 목적으로, 환자의 지방조직에서 SVF를 추출해 궤양이 발생한 수지 병변에 주사하는 방식으로 시행된다. 

이렇게 얻어진 SVF에는 95% 이상의 살아있는 지방유래줄기세포가 포함되어 있으며, 이를 통한 항염증, 항섬유화 작용이 치료의 기전으로 추정된다.

   전신경화증은 경피증으로도 불리며, ‘경피’란 단단한 피부를 의미한다. 전신경화증은 몸 전체에 골고루 분포되어 있는 결합조직에 섬유화 병변이 오는 질환이다. 

피부뿐만 아니라 혈관과 위장관 계통(식도, 위, 장), 폐, 신장, 근육, 관절 등의 장기도 침범해 기능의 결함을 초래할 수 있다. 

전신경화증의 원인은 확실히 밝혀지지 않았지만 우리 몸의 면역체계에 이상이 생겨 결합조직 세포에서 콜라겐이라는 단백질이 과량 만들어지면서, 피부나 다른 장기에 과량으로 축적, 이로 인해 경화를 유발하는 것으로 추정하고 있다.

   기존 전신경화증 환자의 수족지궤양 치료는 아직까지 효능이 명확히 입증된 치료법이 없었으며, 선택적 엔도텔린억제제와 같은 경구 약제가 궤양의 추가 발생을 억제하는 효능이 입증되어 처방되고 있다. 

그러나 이 치료 또한 6개월 이상 복용할 경우 별도의 의사 소견서가 필요하며, 장기적으로 간기능 이상 등 여러 부작용이 발생할 수 있어 제한점이 많았다. 

   이번 신의료기술은 임상연구에서 특별한 부작용 없이 비교적 안전했으며, 수족지궤양의 호전 이외에도 전신경화증의 피부경화나 삶의 질의 호전 효과도 보인 바 있어 기존의 치료법과 비교해 우월성이 입증됐다.

   곽승기 교수는 “현재까지 특별한 치료방법이 없던 전신경화증 환자의 수지궤양 치료에 있어 이번 신의료기술의 안전성과 효능을 검증받게 됐다”며 “앞으로 희귀난치성 질환 환자들에게 이 기술이 새로운 치료 방법으로 활용되기를 기대한다”고 말했다.

   한편, 이번에 고시된 신의료기술은 서울성모병원 류마티스내과 곽승기∙박영재 교수와 성형외과 문석호 교수의 다학제 공동연구를 통해 개발된 기술로, 희귀난치성 자가면역질환 극복을 목적으로 한 2018년 보건복지부 연구자 주도 질병극복연구사업 과제로 선정되어 3년간 총 13억 7500만원을 지원받았다.  

 

◇서울대병원 간이식팀, 수혜자에도 순수복강경 간이식 성공
서울대병원 간이식팀(서경석 이광웅 이남준 최영록 홍석균 한의수)이 기증자는 물론 수혜자도 순수복강경으로 간이식 수술을 성공해 화제다.

병원측에 따르면, 간이식팀은 지난 4월 순수복강경으로 기증자의 간을 절제해 역시 순수복강경으로 수혜자에게 이식하는 데 성공했다.

 6월에는 51세 자가면역 간경변증 환자와 60세 간세포암 환자에게 복강경-로봇 하이브리드(복합) 수술로 이식했다. 

이어 최근에는 63세 원발성 담도경화증 환자와 49세 간경변 환자에게  순수로봇이식에 성공했다고 밝혔다. 순수복강경 기증자 간 절제술은 500번째를 달성했다. 모두가 세계 최초다. 

  장기이식은 외과계 수술 중에서도 난이도가 높다. 기증자에서 복강경 수술로 간절제를 하는 것도 까다롭지만 특히 수혜자에 이식하는 것은 매우 어려워 불가능의 영역으로 여겼다. 

그동안 수혜자의 배를 열지 않고 복강경과 로봇을 이용해 이식하는 것은 세계 어느 곳에서도 시행하지 못했다.  

  서경석 교수는 “이번 수술은 수혜자에게 순수 복강경-로봇으로 간이식을 한 세계 최초의 쾌거”라며 “수혜자도 커다란 수술 상처에서 해방될 수 있을 뿐만 아니라 자주 발생하는 폐와 상처의 합병증도 줄이고 회복 기간을 단축할 수 있다”고 강조했다.

 서울대병원의 이번 성과는 생체 간이식 활성화에 큰 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. '미국이식학회지(American Journal of Transplantation)', '영국외과학회지(British Journal of Surgery)' 등 세계적인 저널에 연구 성과가 출판될 예정이다.

 

◇경희대병원 신경외과 척추 수술팀, 대한신경외과학회 윌스학술상 수상

경희대학교병원 신경외과 척추 수술팀(신경외과 김승범·최만규 교수, 윤건 전공의)이 지난달 28일(토) 개최된 대한신경외과학회 서울-경인지회 추계학술대회에서 윌스학술상을 수상했다. 

김승범 교수팀의 ‘척추관 협착증을 가진 고령환자의 후방요추간융합술 임상결과 및 합병증(Clinical results and complications of PLIF in geriatric patients)’에 대한 연구논문을 윤건 전공의가 발표, 독창성과 우수성을 인정받아 수상의 영예를 안게 됐다. 

연구팀은 최근 5년간  후방요추간융합술(PLIF)을 받은 척추관 협착증 환자를 2그룹(A:70-75세, B:75세 이상)으로 구분해 수술일수, 동반질환, 합병증 등에 대한 의무기록 분석을 진행했다. 

그 결과, 연령의 증가가 후방요추간융합술에 의한 합병증 발생비율에 미치는 영향은 미미한 것으로 나타났다. 

신경외과 최만규 교수는 “75세 이상 환자군의 약 18%에서 섬망(뇌의 전반적인 기능장애가 나타나는 증상)이 관찰되는 등 합병증 관리에 유의미한 데이터를 산출한 이번 논문은 그간 부족했던 후방요추간융합술 전후 합병증 연구에 큰 도움이 될 것”이라며 “척추질환에 대한 치료 성공률 향상 및 후유증 최소화를 위한 다각도적인 연구를 통해 최선의 치료를 제공하는데 더욱 노력하겠다”고 말했다. 

 

◇후두 보전 가능한 후두암 치료제 개발 청신호

후두암에서 후두 보전이 가능한 치료제로 사용할 수 있는 세포막 유래 나노입자가 개발됐다. 

연세대 의과대학 의학공학교실 성학준 교수 연구팀은 세포 간 상호작용에 관여하는 세포막 유래 나노입자를 암 치료제로 활용할 수 있는 가능성을 발견했다고 28일 밝혔다.

이번 연구 결과는 재료 과학 분야 저명 학술지인 어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials, IF 30.849) 최신 호에 게재됐다.

세포 간 상호작용은 세포의 성장분화, 조직의 재생 등을 돕지만 암 발생, 전이에도 영향을 미친다. 

세포막 유래 나노입자(cell membrane derived nanoparticle, CMNP)는 세포 간 상호작용에 관여하는 물질로 재생의공학 분야의 주요 관심 연구 주제다. 

하지만 CMNP의 물질적 특징을 분석한 연구는 많았지만 세포와 CMNP의 관계를 밝힌 연구는 적었다.

성학준 교수 연구팀은 세포 성장과 조직 재생 등 효과는 남기고 암 발생 등 부작용을 최소화하는 CMNP를 만들고 후두암에서 치료효과를 확인했다. 

후두암은 수술을 통해 후두를 절제하기 때문에 수술 후 후두를 감싸고 있는 방패 연골과 갑상 연골 등 연골 재생이 필요하다. 

연골 재생에는 CMNP을 통한 세포 간 상호작용이 필수다. 그동안 후두암 환자가 후두 절제 수술을 받으면 음식을 삼키기 힘들고 목소리를 잃는 등 삶의 질이 크게 떨어졌었다.

연구팀은 CMNP가 세포 간 상호작용을 증가시키는 역할을 밝히기 위해 후두암 세포와 골수 유래 줄기세포를 CMNP로 처리한 후 배양했다.

세포 간 접착력을 향상해주는 단백질이 보존된 CMNP로 처리한 경우 그렇지 않은 대조군에 비해 세포 간 접착력이 1.5배 높아져 세포 재생, 분화 등으로 연골 분화가 촉진됐다. 

하지만 암을 유발하는 저산소유도인자 발현이 1.8배 많아졌다. 저산소유도인자 발현이 높을수록 암세포가 잘 성장한다.

연구팀은 암 성장과 전이를 막는 새로운 세포막 유래 나노입자(CMNP_PEG_apt)를 개발했다. 노치1 신호를 억제하는 압타머(aptamer)를 CMNP에 접합해 암세포 사멸을 유도했다. 

노치1 신호는 혈관을 새로 만들어 암 성장을 촉진하고, 연골 발생 초기에 콜라겐 생성 활동을 방해해 연골 분화를 저해한다. 

새로운 나노입자의 항암 효과를 확인하기 위해 후두암 세포에 나노입자를 3일 동안 처리한 뒤 암세포 사멸과 관련된 유전자 발현을 실시간 유전자 증폭 검사로 분석했다.

 연구 결과 나노입자를 처리한 군에서는 암세포를 사멸하는 유전자 발현이 처리하지 않은 대조군에 비해 4.9배 많아졌다.

연골 재생 효과도 높았다. 연구팀은 골수 중간엽 줄기세포(BMSC) 펠릿(pellet)에 나노입자를 21일 동안 주입해 연골 분화 시 생성되는 세포 외 기질의 양을 분석했다. 나노입자를 처리한 군에서 처리하지 않은 대조군과 비교해 세포 외 기질의 생산이 5.7배 많았다.

연구팀은 후두암을 발현시킨 마우스 실험을 통해 나노입자의 후두암 치료 가능성을 확인했다.  28일 동안 관찰한 결과, 나노입자를 투입한 마우스 군의 암 크기는 아무것도 주입하지 않은 대조군에 비해 약 1.8배 작았다.

조직 평가에서도 성적이 우수했다. 나노입자 투입군의 암 성장 억제율은 2.15배 높았고 후두 연골의 손상도 8배 감소했다.

성학준 교수는 “지금까지 CMNP 연구는 물질 자체의 특성 밝힌 분자생물학적 연구에 한정돼 있었지만 이번 연구를 통해 세포와 CMNP의 관계와 구조 범위로 연구 분야가 확장될 것”이라며 “노치1 신호를 억제하는 압타머를 접합한 나노물질이 암 성장을 억제한다는 것이 확인돼 향후 후두암뿐만 아니라 다양한 암에 적용해 치료제로 활용될 수 있을 것”고 말했다.

◇고려대학교의료원, 국립정신건강센터와 업무협약

고려대학교의료원(의무부총장 겸 의료원장 김영훈)이 국립정신건강센터와 국민 정신건강 증진을 위한 인프라 확충 및 공공의료 발전을 위해 업무협약을 체결했다.

협약식은 지난 9월 27일 오후 3시 30분 고려대 의과대학 본관 3층 본부회의실에서 개최됐으며, 김영훈 의무부총장과 이영문 국립정신건강센터장을 비롯한 양 기관 관계자들이 자리했다.

이번 협약을 통해 양 기관은 국민의 정신건강을 위한 인프라 공조 구축, 진료의뢰 및 의학적 자문, 정신건강 관련 사업 연구 및 학술활동 추진, 소외계층 정신건강 증진 및 사회적 가치 실현 등 국민 정신건강을 위한 전방위적 협력에 상호 합의했다.

김영훈 의무부총장은 “오늘 협약으로 국립정신건강센터와 국민정신건강을 위해 함께 힘을 모으게 돼 뜻깊게 생각한다”면서 “양 기관이 활발한 교류와 협력을 바탕으로 건강한 대한민국을 만들어가길 바란다”고 전했다.

이영문 센터장은 “코로나 상황에서 공공의료의 필요성이 커진 만큼 오늘 협약으로 양 기관의 상호 발전과 국민 정신건강 향상을 위해 함께 노력할 수 있는 좋은 기회가 마련되어 기쁘게 생각한다”고 밝혔다.

 

◇고려대학교 안산병원, 클라우드 기반 정밀 의료 병원정보시스템 도입

고려대학교 안산병원(병원장 김운영)이 클라우드 기반 정밀 의료 병원정보시스템(이하, P-HIS)을 도입, 고려대의료원 전체 P-HIS을 완성했다.

 고려대학교 안산병원은 지난 9월 25일(토) 오전 5시 미래의학관 8층 회의실에서 P-HIS 오픈 기념식을 개최했다.

 이날 행사에는 고려대안산병원 정환훈 진료부원장, 고려대의료원 손장욱 의학지능정보실장, 삼성SDS 홍혜진 사업부장(전무)을 비롯한 양 기관 관계자 총 15명이 참석했으며, 오픈 의사결정 확인서에 양측 대표가 서명 후 P-HIS가 공식 오픈됐다.

 P-HIS 개발 사업은 고려대의료원이 2017년 수주한 과학기술정보통신부 및 보건복지부가 4차 산업혁명에 맞춰 진행하는 국책사업이다. 

지난 3월 27일 상급종합병원 최초로 고려대학교 안암병원에 적용된 P-HIS는 구로병원을 거쳐 안산병원이 도입함으로서 고려대학교의료원 전체에 P-HIS를 구축하게 되였다.

 P-HIS는 삼성SDS, 비트컴퓨터 등 8개 ICT(정보통신기술) 기업의 참여로 개발된 차세대 병원정보시스템으로서 외래 및 입원진료, 원무, 전자의무기록시스템(EMR) 등의 병원 업무를 38개의 표준 모듈 단위로 개발해 다양한 규모의 의료기관에 적용할 수 있다.

 또한 클라우드 기반으로 개발된 이 시스템을 통해 개인 건강기록 등의 환자에 관한 데이터를 의료기관끼리 실시간으로 공유할 수 있어 중복검사 방지, 환자별 맞춤 투약이 가능하다. 

이는 향후 치료 효과 증진 및 환자 안전성 향상뿐 아니라 의료비 절감에도 기여할 것으로 전망된다.

 김운영 병원장은 “이번 P-HIS의 도입은 고려대학교 안산병원이 미래 의료혁신에 앞장서고자 하는 의지의 표명”이라며 “가까운 미래에는 환자의 유전체, 습관 및 생활환경 등에 관한 빅데이터를 분석·활용하여 환자 맞춤형 치료를 제공하는 정밀 의료시스템이 일상화될 것이고 그 중심에는 고려대학교 안산병원이 있을 것”이라고 기대감을 밝혔다.