아동기 학대 경험, 뇌 신경회로 손상 유발에 영향

고려대학교 안암병원 정신건강의학과 한규만 교수와 고려대학교 의과대학 본과 4학년 학생(김수영, 안성준, 한종희)으로 구성된 연구팀은 주요우울장애 환자의 뇌 MRI 데이터와 아동기 학대 경험에 대한 심리설문 데이터를 통해 아동기 학대 경험이 뇌구조 변화를 유발함을 밝혀 냈다고 5일 밝혔다.  

연구팀은 19~64세 성인 중, 주요우울장애 환자 75명과 정상 대조군 참여자 97명을 대상으로 2019년부터 2021년까지 약 2년간 뇌 MRI 영상, 임상 관련 정보, 아동기 외상 질문지(Childhood Trauma Questionnaire)를 통해 학대 경험에 관한 데이터를 수집했다. 아동기 학대 경험을 신체적, 정서적, 성적 학대로 분류하고 주요우울장애 진단 및 아동기 학대 경험에 따라 뇌의 특정 영역에서 일어나는 대뇌피질의 부피 변화를 분석했다.

연구결과 신체적, 정서적 학대를 경험한 경우에는 대뇌피질 부피에 유의한 결과를 보이지 않았지만 아동기 성적 학대를 경험한 참여자들의 경우 그렇지 않은 참여자에 비해 우측 대뇌 반구 중간후두피질(시각 정보처리를 담당하는 대뇌 영역)이 약 10% 위축된 것으로 나타났다. 성적 학대의 심각도가 높을수록 우측 대뇌 반구 중간후두피질의 위축은 더욱 심한 것으로 밝혀졌다. 

주요우울장애 환자들의 경우, 정상 대조군 참여자와 비교해서 우측 전대상피질(정서 조절을 담당하는 대뇌 영역)의 부피도 약 3.3% 감소된 것으로 확인됐다. 주요우울장애 환자들 중에도 아동기 성적 학대를 경험한 환자들은 그렇지 않은 환자에 비해 우측 중간후두피질이 약 10％ 정도 위축되어 있었다.

이는 우측 중간후두피질의 부피 감소가 아동기 학대로 인한 뇌 손상을 평가하는 바이오마커로 활용될 수 있고, 아동기 학대로 뇌의 구조적 변화가 일어난 우울증 환자들을 구분하고 이들의 우울증 경과와 치료 반응 예측에 활용될 수 있다는 것을 시사한다. 

연구를 이끈 한규만 교수는 “아동기 학대를 경험한 우울증 환자들이 더욱 심한 우울증상과 만성적인 경과를 밟는 이유는 아동기 외상 경험으로 인해 뇌 신경회로가 손상되어 있기 때문"이라면서 "아동기 학대로 인한 뇌의 구조적 변화가 발생한 우울증 환자들을 선별하고, 이분들께 뇌과학에 기반한 맞춤형의 심리사회적 치료를 제공할 필요가 있다”고 밝혔다.

한편 이번 연구(Childhood abuse and cortical gray matter volume in patients with major depressive disorder)는 정신의학 분야의 권위 있는 국제 학술지인 ‘Psychiatry Research (Impact factor: 11.225)’ 온라인판에 게재됐다.

진정효과 약물 이용 ‘고해상도 생체현미경 영상 기술’ 개발

신약 후보물질과 의료기기 결함 등을 걸러내기 위한 전임상시험에서는 소동물의 살아있는 조직과 세포를 실시간 관찰할 수 있는 생체현미경 영상이 많이 활용된다. 이때 영상이 선명할수록 전임상시험에서 이뤄지는 각종 진단과 치료법 평가가 고도화될 수 있는데, 국내 연구진이 고해상도 생체현미경 영상을 얻을 수 있는 기술을 개발해냈다.

울산의대 서울아산병원 융합의학과 김준기 · 마취통증의학과 김성훈 교수팀은 진정효과가 있는 덱스메데토미딘 약물을 소동물에 주입해 움직임을 최소화하고 생체현미경으로 고품질의 형광 생체 조직 영상을 획득하는데 성공했다고 최근 밝혔다.

이번 연구는 현미경 분야 저명 학술지 ‘마이크로스코피 앤 마이크로애널리시스(Microscopy and Microanalysis, 피인용지수 4.099)’ 최신호에 게재됨과 동시에 약물 진정효과로 얻은 고품질의 형광 생체 조직 영상이 표지로 채택되는 영예를 얻었다.

전임상 단계에서 동물실험을 통한 유효성 및 안전성 평가가 효율적으로 이뤄져야 임상시험으로 원활히 이행할 수 있다. 고해상도 생체현미경 영상을 바탕으로 진단과 치료법 평가가 진행된다면, 막대한 비용과 시간이 소요되는 임상시험에 대한 부담은 줄이고 궁극적으로 신약과 의료기기의 성공적인 개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

연구팀은 이광자 여기 현미경(two-photon excitation microscopy)과 덱스메데토미딘(dexmedetomidine) 약물을 이용해 소동물의 형광 생체 조직 영상을 획득한 후 연구를 진행했다.

이광자 여기 현미경은 생체현미경 중에서도 고사양으로 기존 생체현미경에서 발생하는 광표백이나 광손상 현상을 해결했다. 주로 공초점 현미경을 쓰는 기존 생체현미경은 백색광 사용으로 인해 형광 신호가 사라지거나 생체 조직이 손상을 입는 단점이 있다. 이광자 여기 현미경은 이러한 한계를 극복했으며 생체 조직에 깊숙이 투과하는 적외선 파장을 사용함으로써 보다 깊은 영역의 생체 조직 영상을 얻을 수 있다.

덱스메데토미딘 약물은 이미 미국식품의약국(FDA)의 승인을 받은 안전한 약물이다. 여러 포유류 종에서 유사한 효과를 내며 내약성(임상피험자가 부작용이나 불편을 견딜 수 있는 정도) 또한 우수하다.

전임상시험에서 소동물의 생체현미경 영상을 얻으려면 마취가 필수다. 그런데 마취 상태에서도 소동물은 호흡과 폐순환을 이어가므로 영상을 얻으려는 조직 내에 비자발적인 움직임이 발생할 수밖에 없다. 이로 인해 생체현미경 영상의 초점이 맞지 않거나 형광 신호가 균일하지 않게 되면서 영상의 해상도가 떨어질 수 있다.

그동안은 접착제나 여러 가지 고정 장치(스트로보스코피, 클램프, 핀, 정위 마운트), 영상의 운동보상 알고리즘과 같은 해결책을 써왔다. 하지만 이 방식들은 현미경의 광학 설정을 변경하거나 데이터를 왜곡시킬 우려가 있으며 추가 수술로 이어질 염려도 있다.

덱스메데토미딘 약물 주입은 앞선 방법에 비해 덜 침습적이면서 비교적 간단하게 소동물의 호흡과 같은 비자발적 움직임을 감소시킨다.

소동물에게 덱스메데토미딘을 주입하기 전과 후에 생체 내 이광자 형광 현미경 측정값을 비교한 결과, 약물 주입 후에는 소동물의 호흡이나 심장 움직임이 안정화되면서 형광 이미지와 동영상의 해상도가 개선된 것으로 나타났다. 또 덱스메데토미딘 효과로 조직 내 혈류 속도가 감소한 모습도 관찰됐다.

김준기 울산의대 서울아산병원 융합의학과 교수는 “이미 FDA 승인을 받은 덱스메데토미딘 약물을 이용해 전임상시험에서 고정 장치나 추가 수술 없이도 생체 조직 영상의 비자발적 움직임을 줄이고 고품질의 생체현미경 영상을 얻을 수 있었다. 이 기술은 다양한 전임상 동물모델에 적용되는 것은 물론 임상 내시경의 고해상도 영상 촬영에도 충분히 활용 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구는 보건복지부 보건의료기술 연구개발 사업과 과학기술정보통신부 지원 사업으로 진행됐다.

운동·금연·금주가 당뇨발 절단 위험 낮춰 

당뇨환자의 행동 교정(운동·금연·금주)이 당뇨발 절단 위험률을 최대 2.45배까지 낮출 수 있는 것으로 나타났다. 

가톨릭대학교 여의도성모병원 성형외과 김준혁·이윤재 교수 연구팀은 국민건강보험공단 데이터베이스에 등록된 20세 이상 제2형 당뇨병 환자 총 2,644,440명을 대상으로 코호트 연구를 진행, 당뇨발 절단 위험을 낮출 수 있는 요인과 그 효과를 분석했다. 

하지 절단 위험도는 흡연을 하는 경우 약 1.44배, 음주를 하는 경우 1.37배 가량 더 높아지는 것으로 나타났다. 반면 규칙적으로 운동하는 경우 그 위험도가 약 0.76배로 낮아지는 것으로 나타났다. 

또한 당뇨병 환자가 규칙적인 운동와 금연, 금주 등 세가지 행동 교정을 실시했을때의 하지 절단 위험도는 최대 2.45배까지 낮아졌다. 특히, 당뇨 진단 5년 이내 환자들에서 금연과 금주의 효과가 두드러졌다. 

이윤재 교수(제1저자)는 “본 연구로 당뇨발의 절단율을 낮출 수 있는 요인을 발견했으며, 이 중 환자들이 실질적으로 교정할 수 있는 주요 행동인자가 있음을 확인했다는데 의의가 있다.”고 밝혔다

김준혁 교수(교신저자)는 “규칙적인 운동, 금연 및 금주 등 세 가지 행동 교정은 상호 시너지 효과를 일으켜 하지 절단 위험을 낮출 수 있기에 당뇨병 환자는 생활 습관 교정을 미루지 말아야 한다.”고 밝혔다

이번 연구는 국제 학술지 내분비 및 대사(Endocrinology and Metabolism, IF 3.607) 2022년 10월 온라인 판에 게재됐다.

다빈치 SP로 부신 수술 시간 50% 단축

다빈치 SP를 사용했을 때의 부신 수술 소요 시간이 기존 수술 로봇 대비 최대 절반 넘게 감소했다.

세브란스병원 갑상선내분비외과 강상욱‧이인아 교수 연구팀은 단일공 수술 로봇인 다빈치 SP로 부신 절제술 소요 시간을 최대 1시간 이상 단축하며 그 효용성을 입증했다고 5일 밝혔다.
 
부신은 항염과 면역억제작용을 하는 스테로이드와 혈관 수축·혈압 상승에 관여하는 아드레날린 등을 분비해 우리 몸의 대사 작용을 조절하고 항상성을 유지한다.

부신에 암이나 종양이 생기면 기능 이상으로 호르몬이 비정상적으로 많이 분비돼 고혈압, 비만 등 대사 질환을 일으킨다.

복부 깊숙한 곳에 있고 여러 미세 혈관이 지나는 부신에 종양이 생기면 수술 난도가 높아진다. 따라서 체내에서 작은 로봇 팔을 섬세하게 움직일 수 있는 로봇 수술이 부신 수술에 효과적이다.
 
기존에는 복강경이나 다빈치 Xi를 통해 주로 수술했다. 두 수술 모두 수술 도구, 다수의 로봇팔을 체내에 넣기 위해 배나 등에 많게는 4개 이상의 절개 부위를 냈다.

이후 하나의 절개 부위에 8mm 정도의 로봇 팔을 넣는 미세침습이 가능한 다빈치 SP가 개발됐다. 강상욱 교수는 2011년 다빈치 SP(Single Port, 단일공)를 이용해 세계 최초로 부신 수술을 진행한 바 있다.

연구팀은 부신 수술에서 다빈치 SP의 효용성을 입증하기 위해 세브란스병원에서 다빈치 SP로 수술받은 환자 8명과 다빈치 Xi로 수술을 진행한 환자 11명의 부신 수술을 비교·평가했다. 그 결과, 다빈치 SP를 이용했을 때 소요 시간 감축 등 수술 성적이 향상된 것을 확인했다.

다빈치 SP를 활용한 부신 수술 소요 시간은 평균 82.8분으로 다빈치 Xi 소요 시간(172.6분)보다 50% 이상 줄었다.

수술로 인한 환자의 부담도 덜었다. 출혈량이 28.7ml의 줄며(다빈치 SP 7.1ml, 다빈치 Xi 35.8ml) 빠른 회복을 가능하게 해 입원 기간이 2.5일 이상 단축됐다.

로봇 수술 진행의 안정성도 확보됐다. 로봇 수술을 진행하던 중 체내에서 로봇 팔이 작동할 공간을 확보하지 못할 경우 복강경 수술로 수술법을 전환하기도 한다. 하지만 다빈치 SP 로봇 수술에서는 좁은 공간에서도 다양한 각도로 로봇 팔을 조작할 수 있어 그러한 경우가 한 번도 없었다.

강상욱 교수는 “체내 깊숙한 곳에 있는 부신 수술에 다빈치 SP를 이용하면서 수술 성적이 크게 향상됐다”며 “앞으로도 로봇 수술을 이용한 술기 개발에 최선을 다해 부신 종양 정복에 한 걸음 나아갈 것”이라고 말했다.

연구 결과는 미국 외과종양학회 공식 논문인 외과임상종양학회연보(Annals of Surgical Oncology)에 실렸다.

서울대병원 희귀질환센터, 2022 희귀질환 심포지엄 개최 

서울대병원 희귀질환센터는 지난 25일 서울대병원 의학연구혁신센터 서성환연구홀에서 ‘2022 SNUH 희귀질환 심포지엄’을 개최했다.

심포지엄의 주제는 ‘Embracing Genomics in Rare Disease Care’다. 최근 희귀질환 진단에 활발히 활용되는 유전체의학 분야의 기초 지식을 공유하고, 희귀질환 최신 연구동향 및 치료정보를 공유하기 위해 마련됐다.

심포지엄에는 국내 희귀질환 전문가와 유전체의학에 관심을 가진 전문의 등 400여 명이 참석했다. 코로나19 확산 예방을 위해 온·오프라인 동시 진행됐다.

심포지엄은 크게 세 가지 세션으로 구성됐다. 교육 세션으로 마련된 첫 번째 세션 후, 박경수 임상유전체의학과장의 축사 및 채종희 희귀질환센터장의 개회사에 이어 두 개 세션이 진행됐다.

첫 번째 세션은 ‘임상의를 위한 유전학’을 주제로 임상의를 위한 유전학 개론(서울의대 생화학교실 김종일 교수) 및 임상의에게 유용한 유전체 데이터베이스 소개(임병찬 교수) 등 유전체의학의 기초에 대한 유용한 강연들이 진행됐다.

두 번째 세션에서는 서울대병원 임상유전체의학과 교수들이 희귀질환센터의 최근 연구들을 소개했으며, 박경수 과장이 좌장을 맡았다. △한국 미진단 희귀질환 진단 프로그램(문장섭 교수) △소아 희귀질환 AI 사업(김수연 교수) △임상유전체의학과 협진외래 및 유전상담의 실제(김만진 교수) 등 연구 성과와 최신 연구 동향이 공유됐다.

세 번째 세션의 주제는 ‘희귀질환 관련 최신 연구경향’으로 채종희 희귀질환센터장이 좌장을 맡았다. 후생유전학과 유전자 편집에 대해 서울의대 약리학교실 이철환 교수와 생화학교실 배상수 교수가 각각 강연을 진행했다.

서울대병원은 희귀질환을 극복하고 예방하는 미래 의료를 선도하고자 2010년 희귀질환센터를 개소했다. 2019년에는 희귀질환 중앙지원센터로 선정돼 각 권역거점센터의 희귀질환 진료 효율성 향상 사업을 지원하고 있다. 센터는 세계적인 수준의 희귀질환 연구를 통해 정책 수립에 일조하고 있다.

뿐만 아니라 서울대병원은 2021년 정밀의료센터와 희귀질환센터를 포괄하는 임상유전체의학과를 신설해 유전체 정보에 기반한 다학제 진료 시스템을 갖췄으며, 희귀질환·난치성 암 환자에게 개인맞춤형 진료를 제공하고 있다.

박경수 임상유전체의학과장은 “서울대병원은 유전체학 및 빅데이터를 기반으로 암·희귀질환·만성질환 등 기존 의료 시스템이 해결하지 못했거나 충분히 진료가 이루어지지 않았던 분야에서 개인 맞춤형 의료를 실현하는데 앞장서고 있다”며 “유전체의학 및 희귀질환 분야에 갈증을 느꼈던 임상의들이 심포지엄을 통해 갈증을 충분히 해소하는 자리가 됐기를 바란다”고 밝혔다.

채종희 희귀질환센터장은 “최근 유전체정보를 활용한 개인 맞춤형 치료기술이 빠르게 확산하면서 의료 패러다임도 바뀌고 있지만 실제 환자에게 반영하려면 극복할 과제가 많은 상황”이라며 "심포지엄이 희귀질환 진단과 치료 및 유전체의료 실현을 위한 연구현황을 살펴보고 전망을 모색하는 좋은 기회가 됐길 희망한다"고 말했다.