◇자궁근종ㆍ자궁평활근육종 감별 알고리즘 모델 개발

분당서울대병원 산부인과 김기동 교수팀과 한동대학교 생명과학부 안태진 교수팀이 자궁근종(uterine leiomyoma)과 자궁평활근육종(leiomyosarcoma)을 감별하는 진단 알고리즘 모델을 세계 최초로 개발, 성능을 입증했다. 

자궁근종은 자궁의 대부분을 이루고 있는 평활근에 생기는 종양으로 매우 흔하게 발생하는 양성질환이다. 

평활근 세포가 비정상적으로 증식해 발생하며 조직검사 없이 초음파만으로도 진단이 가능하다. 

증상이 없을 경우 경과 관찰만 하지만 근종이 크거나 증상이 발생하면 약물적 치료 혹은 근종적출, 자궁절제와 같은 수술적 방법이 고려된다. 

반면 자궁평활근육종은 평활근세포에서 발생하는 악성종양으로 매우 드문 희귀암이다. 

자궁근종과 모양이나 크기가 차이가 없기 때문에 초음파, MRI 등 영상 검사만으로는 자궁근종과 구별이 불가능하다. 수술 전 진단이 어렵고 일반적으로 양성 자궁근종 수술 후에 행하는 조직검사에서 진단된다. 

실제로는 자궁근종인데 자궁평활근육종을 우려해 수술받는 경우가 있다. 또, 자궁근종으로 생각하고 근종만 제거하는 수술을 받았는데 자궁평활근육종으로 진단되어 자궁을 제거하는 수술을 다시 받는 경우가 있으며, 자궁평활근육종 환자가 근종만 제거하는 수술을 받은 경우 암세포가 퍼져서 재발률과 사망률이 증가하기도 한다. 

따라서 수술 전 자궁근종과 자궁평활근육종을 구별하는 검사법의 필요성이 제기되어 왔다. 

이에 분당서울대병원 산부인과 김기동 교수팀과 한동대학교 생명과학부 안태진 교수팀은 공개된 데이터로부터 수집한 114개의 정상 자궁 조직 샘플과 31개의 자궁평활근육종 샘플을 바탕으로 정상 자궁 조직보다 자궁평활근육종에서 발현의 분산이 크게 나타나는 17개의 유전자 ‘전사체(transcripton)’를 기계학습 시켜 ‘심층신경망(DNN)’과 ‘서포트벡터머신(SVM)’등 4가지 분류기를 개발했다. 전사체는 한 세포에 존재하는 모든 RNA 분자의 총합을 뜻한다.

연구팀은 분류기의 성능을 검증하기 위해 35개의 정상 자궁 조직 샘플 및 자궁평활근육종 샘플을 수집해 정확도, 민감도 등을 평가했다. 

평가 지표는 AUC(ROC 커브 아래 부분의 면적의 너비)를 사용했다. AUC는 특정 검사도구의 정확도를 나타내는 통계 기법으로 인공지능 러닝 모델의 성능평가 지표로 주로 사용되며 1에 가까울수록 더 높은 정확도를 나타낸다. 

연구팀이 개발한 모델 가운데 DNN 분류기의 정확도, 민감도, 특이도 및 균형 정확도가 각각 0.922, 0.889, 1.00, 0.944로 높은 성능을 나타냈다.

김기동 교수는 “영상 검사만으로는 구별이 불가능했던 자궁근종과 자궁평활근육종을 감별 진단하는 알고리즘을 성공적으로 개발함으로써 수술 전에 최적의 치료 계획을 수립할 수 있는 단초를 제공했다는 점에서 의미가 깊다”고 말했다. 

이어 “양성 자궁근종 환자는 불필요한 수술을 피할 수 있으며 자궁평활근육종 환자는 조기에 수술을 시행함으로써 종양의 전이를 최소화할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.  

이 연구는 방사선종양학 분야의 국제학술지 ‘BMC Cancer’에 게재됐다. 논문 제목은 ‘A diffrential diagnosis between uterine leiomyoma and leiomyosarcoma using transcriptome analysis’이다. 

앞서 분당서울대병원 산부인과 김기동 교수 연구팀과 한동대학교 생명과학부 안태진 교수팀은 인공지능(AI)에 RNA 패턴을 학습시켜 암세포가 기원한 장기를 추적하는 원리를 바탕으로 다른 장기에서 전이된 ‘점액성 종양’이 처음 발생한 부위를 찾아낼 수 있는 알고리즘을  발표한 바 있다. 

 

◇원주세브란스기독병원 강윤구 교수, 희귀질환 극목의 날 질병관리청장 표창 수상

연세대학교 원주세브란스기독병원(병원장 어영) 소아청소년과 강윤구 교수가 지난달 28일 ‘제8회 희귀질환 극복의 날’ 기념행사에서 질병관리청장 표창을 수상했다.

행사는 질병관리청이 희귀질환에 대한 대국민 인식을 개선하고 희귀질환 환자와 가족의 질병 극복 의지를 고취하기 위해 개최했으며, 희귀질환자의 치료환경 개선에 기여한 국내 10인의 의료진에 대한 질병관리청장의 표창이 진행됐다.
 
원주세브란스기독병원 강윤구 교수는 국내 최초의 당원병클리닉 운영과 더불어 당원병 환우들과의 적극적인 소통 및 치료를 위한 끊임없는 연구와 노력으로 환우들의 치료 예후를 바꾸며 건강한 삶에 기여한 공을 인정받아 표창을 수상했다. 

원주세브란스기독병원은 2021년 2월부터 ‘강원권 희귀질환 거점센터’로 지정되어 희귀질환 환자에 대한 전문적인 의료 서비스를 제공하고 있으며 올해 1월에는 ‘강원권 희귀질환 전문기관’으로 지정됐다.

현재 전국에 있는 당원병 환자 130여 명이 강윤구 교수에게 치료받기 위해 원주세브란스기독병원을 내원하고 있으며, 이는 국내에서 당원병으로 진단받은 전체 환자 수 250명의 50% 수준이다.

강윤구 교수는 '희귀질환 특수식 생산현황 분석 및 지원 방안'이라는 연구를 통해 당원병 환자들의 옥수수 전분 섭취 실태를 발표하고 지속적인 당원병 연구를 계획하고 있으며 당원병 환우들이 많은 혜택을 받을 수 있도록 노력하고 있다.

이러한 노력 덕에 올해부터는 의료비 지원 대상 질환이 확대되고 당원병 환자들에게 필요한 옥수수 전분이 정부의 ‘특수식이지원사업’ 대상 질환에 포함, 소득에 관계없이 정부 지원을 받을 수 있게 됐다.

강윤구 교수는 "당원병 아형 가운데 일부는 옥수수 전분 이외에도 단백질을 섭취해야 하고, 수시로 케톤을 측정해야 하는데, 현재 우리나라에서 당뇨병에는 건강보험 혜택이 적용되지만, 당원병에는 건강보험 혜택이 없다"며 "당원병 환자에 대해서도 혈당관리 기기 등에 건강보험이 적용되었으면 좋겠다"고 제언했다.

 

◇강동경희대학교병원 최한조 교수, 대한노인신경외과학회 대웅 학술상 수상

강동경희대학교병원(원장 이우인) 응급의학과 최한조 교수가 10일(일), 중앙대학교병원에서 열린 대한노인신경외과학회 정기학술대회에서 대웅 학술상을 수상했다.

수상 논문은 유럽 신경외과 학회지 <Acta Neurochirurgica>에 게재한 ‘Comparison of treatment outcomes and complications of coil embolization in elderly and very elderly patients with cerebral aneurysms: a propensity score matching analysis’ 논문으로 노인(60~79세) 및 초고령(80세 이상) 뇌동맥류 환자의 코일 색전술 치료 효과 및 합병증을 비교했따.

이 논문은 2018년부터 2021년까지 뇌동맥류로 코일 색전술을 받은 60세 이상의 노인 환자 504명의 데이터를 수집하여 분석했다. 

연구 결과 80세 이상에 대동맥궁이 심하게 늘어난 경우에는 부작용이 발생할 수 있어 주의가 필요하지만, 그 외 경우에는 고령의 환자에게 코일 색전술을 시행해도 치료 결과에 큰 차이가 없음을 밝혀냈다. 

기존에도 노인 환자의 뇌동맥류 치료 결과를 평가한 연구는 많이 있었지만, 이번 연구처럼 노년기 후반으로 연령을 세분화해 치료 결과를 비교한 연구는 거의 없었다.

최한조 교수는 “연구에 도움을 준 모든 분들께 깊은 감사를 드린다”며, “더 열심히 의사와 연구자의 길을 걸으라는 상으로 알고 묵묵히 본분에 충실해서 환자들에게 최선의 치료를 제공하겠다”고 소감을 전했다. 

한편, 최한조 교수는 강동경희대학교병원 응급의학과 임상교수로 재직하며 서울 동남권 권역응급의료센터의 재난의료팀장으로 활발하게 활동하고 있다.

 

◇장진우 교수, 고려대 안암병원 진료 시작

 장진우 교수가 3월 부터 고려대학교 안암병원에서 진료를 시작했다. 

장진우 교수는 안면떨림, 수전증, 삼차신경통, 파킨슨병, 간질, 뇌심부자극술 등을 전문분야로 하여 고려대학교 안암병원 뇌신경센터에서 진료한다.

 장진우 교수는 고집적 초음파 뇌수술을 파킨슨병, 수전증 등운동장애질환과 강박장애 등의 정신질환에 세계 최초로 시도했다. 

또한 뇌심부자극술을 국내에 최초로 도입하는 등 선구자적 역할을 했으며, 현재까지 7000례 이상의 뇌수술을 집도한 바 있는 정위기능신경외과학 분야의 세계적 명의로 알려져있다.

 한편, 장진우 교수는 국제복원신경외과학회 회장 및 상임이사, 아시아태평양 정위기능신경외과학회 회장 및 상임이사, 세계정위기능신경외과학회 사무총장, 재무이사, 부회장, 회장 등을 역임했으며, 현재 아시아 태평양 뇌치료초음파 학회를 창설, 초대 회장으로 활동하고 있다.

여기에 더해 세계신경외과학회, 국제신경조절학회, 세계정위기능신경외과학회 공식 학술지의 편집위원, 기능신경외과 분과 편집장으로 활약하고 있다. 

국내에서는 대한신경외과학회 이사장, 대한치료초음파학회 초대회장, 대한통증연구학회 회장, 대한뇌신경장애연구학회 회장 등을 역임했으며, 현재 대한치료초음파뇌수술학회의 초대회장으로 활동하고 있다.

 

◇고려대 안암병원 정밀의학연구센터, 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업 10대 대표과제 선정
 고려대학교 안암병원 정밀의학연구센터(센터장 허준석)와 진씨커(대표 예성혁)가 공동으로 진행한 임상연구가 지난 6일 진행된 ‘범부처 전주기 의료기기 연구개발사업 성과보고회’에서 2024년 10대 대표과제로 선정됐다.

 대표과제로 선정된 이번 과제는 고려대학교 안암병원 정밀의학연구센터와 진씨커가 공동으로 개발 및 임상연구를 진행했으며, 세계최초로 NGS와 CRISPR를 접목한 암진단 원천기술 및 진단키트(CRISPincette)를 개발해 기존의 분자진단 제품과의 차별화된 새로운 패러다임을 제시했다.

 이번 선정을 통해 공동연구팀은 연구개발 역량과 암 진단 제품의 우수한 성능을 입증하며 암의 조기진단 및 재발암 추적관찰의 발전에 기여할 것으로 기대를 모으고 있다. 

공동연구팀은 이 기술을 토대로 폐암, 대장암, 췌장암, 위암, 난소암, 유방암 등의 주요 암종을 동시에 검출할 수 있는 다중암 검출 검사를 개발했으며, 고려대학교의료원, 서울대학교병원, 서울아산병원, 인하대학교병원 등과 임상 유용성을 검증할 계획이다.

 허준석 센터장은 “암환자들의 조기 진단과 효과적인 치료에 기여함과 동시에 차별적인 기술력을 인정받아 기쁘다”며 “초정밀 분자진단 원천기술의 확보로 분자진단 제품의 해외 의존도를 줄일 수 있을 것으로 기대한다”고 소감을 전했다. 

이어 “바이오 분야에서 국내 대학병원과 스타트업의 협업으로 의학발전에 기여하는 좋은 선례를 남기도록 더욱 노력할 것”이라고 밝혔다.

 한편, 범부처 전주기 의료기기 연구개발사업은 보건복지부, 식품의약품안전처, 과학기술정보통신부, 산업통산자원부 등 4개 부처가 의료기기 개발을 공동으로 지원하는 사업이다. 

올해 선정된 10대 대표과제는 3대 핵심지표(연구개발 수행의 적절성, 기술‧의료 분야의 파급효과, 사회‧경제 분야의 파급효과)를 기준으로, 현재 성과와 미래 성과 창출 가능성 등을 종합적으로 고려해 선정됐다.

 

◇경희대한방병원 연구팀, 특발성폐섬유화증 치료에 사삼 효능 입증

경희대한방병원 폐장호흡내과 이범준, 김관일, 정희재 교수팀이 특발성 폐섬유화 치료제 후보물질로서 한약재 '사삼(Adenophorae Radix)의 효능을 확인, 국제의학학술지 'Natural Product Communications'(1월호)에 발표했다.

사삼(Adenophorae Radix)은 만성폐질환 치료에 전통적으로 사용되어온 한약재로 예로부터 몸의 음을 보충하고 폐를 촉촉하게 하며, 가래를 식혀주고 폐의 열을 내려주는 약재로 사용되어 왔다.

특히 마른기침과 호흡곤란이 주된 증상인 만성소모성의 폐질환 치료에 효과적인 한약재이다. 

이번 연구는 2020년 1월 SCIE 학술지인 프로세시스(Processes)에 통해 발표된, ‘항생물질로 유도된 폐섬유증 생쥐모델에서의 윤폐 효능 한약재 효과’(The Effects of Lung-Moistening Herbal Medicines on Bleomycin-Induced Pulmonary Fibrosis Mouse Model)을 통해 확인한 사삼의 유효성과 그 기전에 대한 후속 연구다.

 폐섬유화를 유도한 실험쥐에 사삼을 투여해 폐섬유화와 관련된 체중, 폐조직 변화, 기관지세척액의 염증지표, 폐조직에서의 폐섬유화 관련 인자인 TGF-beta, alpha-SMA 등 여러 지표들을 관찰한 결과를 통해 폐섬유화의 억제효과를 확인했다. 

연구팀은 사삼을 여러 용량(30, 100, 300 mg/kg)으로 나누어 경구 투여한 뒤 체중과 폐조직학적 변화 등 여러 지표를 평가했다. 

우선, 폐 조직과 기관지폐포세척액(BALF)의 분리 후, 기관지폐포서척액 내 세포 수를 측정하고, 폐 조직의 조직학적 분석을 통해 섬유화의 정도를 평가했다. 

이 과정에서 트리크롬 염색을 사용하여 콜라겐 침착을 조사하고, Ashcroft 점수(조직학적 샘플에서 폐 섬유증의 정도를 정량화하는데 사용되는 표준화된 수치 척도)를 이용해 섬유화 정도를 정량화, 분석 및 측정했다. 

그 결과, 사삼이 폐조직의 섬유화 정도가 유의하게 감소한 것을 확인했으며, 특히 사삼 300 mg/kg 투여군에서 가장 두드러진 효과가 있었다. 이는 사삼이 폐섬유화 치료에 효과적인 약물일 가능성을 시사한다는 것이 연구팀의 설명이다.

경희대한방병원 이범준 교수는 “현재 폐섬유화에 가장 많이 사용되는 양약은 약품명 피레스파로 잘 알려진 pifenidone(피르페리돈)으로, 2022년 국제 SCI 논문 중 하나인 processes에 게재된 ‘pirfenidone과 한약의 병용투여에 대한 유효성과 안전성에 대한 체계적 논문’에서는 한약과 pirfenidone의 병용투여가 안전성이 있으며 환자의 폐기능을 개선시키고 삶의 질을 높여준다고 나타났다”면서 “이후 pifenidone과 폐섬유화에 효과가 있다고 밝혀진 사삼, 백합을 포함한 치료 한약이나 여타 다른 한약재의 병용투여에 대한 추가적인 연구가 시행되고 있어 후속적인 연구발표가 진행 중”이라고 설명했다.

이어 “이번 연구결과와 이전의 여러 연구를 통해 폐섬유화를 억제하는 새로운 한약재를 계속 발굴하고 이에 근거한 치료한약을 제조할 예정”이라고 말했다.