[뉴스더보이스 의료계단신 - 3월 13~17일]
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  • 승인 2023.03.17 11:57
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대기 질 나빠질수록 치매 위험 커진다

대기오염 물질이 알츠하이머 치매 위험을 높이는 것으로 확인됐다.

연세대학교 의과대학 예방의학교실 조재림·김창수 교수와 가천대 길병원 신경과 노영 교수 공동 연구팀은 미세먼지 등 대기오염 물질이 대뇌피질의 두께를 얇게 만들어 알츠하이머 치매 위험도를 높인다고 16일 밝혔다.
 
한국연구재단의 지원을 받은 이번 연구는 국제학술지 ‘인바이런먼트 인터내셔널’(Environment International, IF 13.352) 최신 호에 게재됐다.

대기오염 물질은 호흡기를 통해 폐로 들어가 염증을 만들고, 이 염증이 몸 전체에 다양한 질환을 유발한다. 특히, 뇌에 도달하면 신경염증을 일으킨다. 연구팀은 선행 연구를 통해 대기오염 물질이 대뇌피질 위축에 영향을 주는 것은 확인했지만 이러한 현상이 인지기능 저하와 알츠하이머 치매로 이어진다는 근거는 없었다.

대뇌피질은 대뇌 표면에 신경세포가 모여 있는 곳으로 기억과 학습 능력 등 여러 뇌 인지기능을 담당한다. 대뇌피질의 변화는 알츠하이머 치매 등 뇌 질환과 연관이 깊다. 실제로 건강한 일반인의 대뇌피질 두께는 평균 2.5mm지만 알츠하이머 치매 환자는 2.2mm로 더 얇다. 

연구팀은 2014년 8월부터 32개월간 서울과 인천, 원주, 평창에서 뇌 질환이 없는 건강한 50세 이상 성인 640명을 대상으로 초미세먼지(PM2.5), 미세먼지(PM10), 이산화질소(NO3) 등 주요 대기오염 물질 세 가지를 지표로 대기오염이 뇌 건강에 미치는 영향을 연구했다. 

연구 결과, 대기오염 물질의 농도가 올라가면서 대뇌피질 두께는 감소했다. 실제 미세먼지와 초미세먼지 농도가 10㎍/㎥, 이산화질소가 10ppb 높아질 때 대뇌피질 두께가 각각 0.04mm, 0.03mm, 0.05mm씩 줄었다.

이어서 연구팀은 뇌 영상 기반의 인공지능 기법으로 알츠하이머 치매 위험도를 예측하는 ‘알츠하이머 치매 뇌 위축 지수 평가’를 진행했다. 대상자의 대뇌피질 두께 축소 정도를 알츠하이머 치매 환자와 비교할 수 있다.

평가 결과, 대기오염 물질로 인한 대뇌피질 감소 양상이 알츠하이머 치매 환자의 대뇌피질 위축 부위와 흡사했다.

전두엽과 측두엽, 두정엽, 뇌섬엽 등 사고력과 주의력, 공간지각력, 기억력을 관장하는 뇌 부위가 줄어들면 그 기능이 떨어져 치매가 발병한다. 대상자들은 알츠하이머 치매 환자와 마찬가지로 대뇌피질의 네 가지 부위 모두 위축됐다.

미세먼지 농도가 10㎍/㎥씩 높아질 때마다 전두엽 두께는 0.02mm, 측두엽 두께는 0.06mm 감소했다. 초미세먼지 농도의 경우 10㎍/㎥씩 상승할 때마다 측두엽 두께가 0.18mm 줄었다. 이산화질소 농도가 10ppb 증가하면 전두엽과 두정엽이 0.02mm, 측두엽은 0.04mm, 뇌섬엽은 0.01mm 감소했다.

대기오염 물질 농도가 오르면서 인지기능 역시 떨어지는 것으로 확인했다. 초미세먼지와 미세먼지, 이산화질소 농도가 10씩 증가할 때마다 인지기능 점수가 각각 0.69점, 1.13점, 1.09점 떨어졌다. 이는 대기오염 물질로 인해 연구 대상자들의 계산, 언어, 기억 능력 등이 감퇴한 것을 의미한다. 또한, 초미세먼지와 미세먼지, 이산화질소 농도가 10 증가할 때마다 알츠하이머 치매로 이어지기 전 단계인 경도인지장애의 위험이 각각 1.5배, 2.2배, 1.7배로 증가했다.

조재림 교수는 “이번 연구로 대기오염 물질이 대뇌 피질을 위축시켜 인지기능을 떨어뜨리고 치매 위험을 증가시킨다는 것을 확인했다”며 “대기오염이 심할 때는 외출을 삼가며 바깥 활동 시 보건용 마스크를 착용하는 것이 좋다”고 말했다.

위암 수술 후 5년 생존율 예측 인공지능 모델 개발

서울아산병원 위장관외과 이인섭 · 영상의학과 김경원 교수팀은 위암 수술을 받은 4천여 명 환자들의 수술 1년 후 치료 결과와 건강 상태를 바탕으로 5년 생존율을 약 80% 정도 예측해내는 인공지능 알고리즘을 개발했다고 최근 밝혔다.

또한 연구팀은 수술 및 항암 치료뿐만 아니라 위암 수술 1년 후 환자의 체중, 근육량 및 지방량 변화, 영양 상태 등이 5년 생존율에 큰 영향을 미치는 요소라는 것을 확인했다. 

그 동안 위암은 다른 암과 달리 종양의 병기 외 수술 후 5년 생존율을 예측할 수 있는 확립된 요인들이 없었고, 5년 생존율을 예측하기 위한 점수표, 계측 도표, 인공지능 등이 연구되어 왔지만, 실제 임상에서는 거의 활용되지 않았다. 

연구팀은 이번 연구를 통해 위암 치료 결과에 영향을 미치는 요인들을 밝히고, 개발된 인공지능 알고리즘이 실제 진료 현장에서 사용될 수 있도록 4천 명 이상의 대규모 환자 데이터를 분석했다.

서울아산병원 위장관외과 이인섭 · 영상의학과 김경원 교수팀은 2003년부터 2012년까지 서울아산병원에서 위암 수술을 받은 환자 3,220명의 수술 전 건강 정보, 수술 · 항암 · 병리 정보뿐만 아니라 재발에 대한 추적 관찰을 위해 공통적으로 시행하는 혈액 검사 결과, 컴퓨터단층촬영(CT) 검사 결과 등 총 65개 종류의 대규모 데이터를 인공지능에 학습시켰다.

인공지능 알고리즘 개발에는 위암 환자들의 수술 ‘1년 후’ 데이터가 활용됐다. 수술 후 1년 내 사망은 암의 공격성 때문인 경우가 많고, 2, 3기 위암은 수술 후 보조화학요법을 6개월에서 1년 간 시행하기 때문에, 연구팀은 위암 수술 후 장기 생존 여부를 판단하기 위해서는 1년 후 환자 상태가 중요하다고 판단했기 때문이다.

연구팀이 인공지능 알고리즘을 만든 후 805명의 환자 데이터로 알고리즘의 내부 유효성을 평가한 결과, 위암 수술 후 5년 생존율 예측 정확도가 약 76%인 것으로 나타났다.

또한 아주대학교병원에서 2010년부터 2012년까지 위암 수술을 받은 590명의 환자들의 데이터로 인공지능 알고리즘의 외부 유효성을 검증한 결과, 약 81%의 정확도로 5년 생존율을 예측한 것으로 나타났다.

나아가 환자들의 65개 종류의 데이터들을 분석한 결과 위암 수술을 받은 환자의 체중 · 근육량 · 지방량 변화, 영양 상태 변화 등이 5년 생존율 예측에 중요한 요소이며, 체중 및 근육량 감소, 지방량 및 영양위험도(NRI) 증가 등 관련 수치들이 나빠지면 5년 생존율도 떨어지는 것으로 나타났다.

이인섭 서울아산병원 위장관외과 교수는 “이번 연구는 대규모 데이터 분석을 통해 위암 수술 후 장기적인 결과를 예측할 수 있게 됐다는 점뿐만 아니라, 위암 수술을 받은 환자가 꾸준한 근력 운동, 고단백 식습관 등 스스로 교정할 수 있는 요인이 장기 생존 여부에 영향을 미친다는 사실까지 밝혔다는 점에 의미가 크다”고 말하면서, “수술 및 항암 치료가 치료의 전부가 아니라 환자 개인의 관리와 노력 또한 중요하다는 사실을 객관적으로 입증했다”고 밝혔다.

김경원 서울아산병원 영상의학과 교수는 “이번 연구에서는 직접 개발한 인공지능 기반 복부 컴퓨터단층촬영(CT) 분석 프로그램을 통해 환자들의 복부 근육, 피하 지방, 내장 지방량을 분석했다”면서, “대부분의 치료 결과 예측 모델은 외부 환자군을 통해 검증하지 않았다는 한계점을 가지고 있는데, 이번 연구는 4천여 명이 넘는 내부 데이터와 6백여 명의 외부 데이터를 기반으로 진행돼 연구 신뢰도가 높다”고 밝혔다.

한편 이번 연구는 노인의학 분야 권위 있는 국제학술지 중 하나인 ‘악액질, 근감소증과 근육 저널(Journal of Cachexia Sarcopenia and Muscle, IF=12.063)에 최근 게재됐다.

또한 서울아산병원 위장관외과 이인섭 · 영상의학과 김경원 교수는 이번 연구 논문 게재로 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한빛사(한국을 빛내는 사람들)’에 최근 3년 간 피인용지수(IF) 10 이상 학술지에 3건 이상의 논문을 게재한 연구자로 등록됐다.

TDF 투여, 악성 림프종 환자에서 B형간염 예방효과 확인

악성 림프종 환자의 B형간염 예방에 테노포비르 성분이 효과적인 것으로 확인됐다.

세브란스병원 혈액내과 김진석, 소화기내과 김도영 교수 연구팀은 악성 림프종 환자 중 항암치료로 면역력이 저하된 광범위 큰 B세포 림프종 환자에 항바이러스제인 테노포비르(tenofovir disoproxil fumarate, TDF) 성분을 투여했을 때 B형간염을 유의하게 억제하는 것을 확인했다고 17일 밝혔다.

이번 연구 결과는 네이처 자매지인 미국위장관학회지(The American Journal of Gastroenterology, IF 12.04) 최신 호에 실렸다.

악성 림프종은 혈액암의 일종으로 목, 겨드랑이, 사타구니 등에서 면역반응에 관여하는 림프조직에 악성 종양이 생긴 질환이다. 악성 림프종의 40%는 ‘광범위 큰 B세포 림프종’(Diffuse large B-cell lymphoma, DLBCL)이다.
 
DLBCL 치료에서는 세포독성 항암제와 암세포를 조준해 공격하는 단클론항체인 리툭시맙을 병행하는 것이 표준 방법이다. 이때 치료 과정에서 면역력이 저하돼 만성 B형간염에 걸릴 위험성이 높아지고 심각한 경우 간부전으로 사망에 이를 수도 있다. 그래서 항암치료를 받는 DLBCL 환자의 B형간염이 비활동성이라도 항바이러스제를 예방적으로 투여한다.
 
DLBCL 환자에는 B형간염 활동성을 억제한다는 기존 연구 결과를 바탕으로 항바이러스제 라미브딘(lamivudine)과 엔테카비어(entecavir)를 주로 사용한다. 하지만 현재 가장 많이 사용되는 항바이러스제인 TDF의 항암제 병용 안전성과 예방효과에 관한 연구는 없었다.

연구팀은 세브란스병원 등 20개 의료기관에 전향적으로 등록된 비활동성 B형간염을 동반한 DLBCL 환자 73명을 대상으로 항암제와 TDF 병용 투여의 효과를 관찰했다. 연구를 위해 우선 18주간 항암제를 투여하고 이후 48주간 TDF를 예방 투여했다.

그 결과 TDF를 예방 투여한 48주 동안 B형간염 바이러스가 증식하거나 이로 인한 간 효소 수치 상승하지 않았다.

TDF 예방 투여 중단 후 총 17명(23.2%)에서 B형간염이 재활성화됐는데, 그 시점은 TDF 예방 투여를 중단한 지 90일(중앙값) 이후였다. 또, B형간염 바이러스 증식으로 인해 간세포 손상을 나타내는 간 효소 수치(ALT)가 상승한 경우인 6명(8.2%) 또한 TDF 예방 투여를 중단한 지 88일(중앙값) 이후였다.

김진석 교수는 “B형간염을 동반한 상태에서 항암제를 투약한 광범위 큰 B세포 림프종환자에게 테노포비르를 사용했을 때 합병증 등이 발생하지 않았고 바이러스 재활성화 억제에 효과적인 것을 확인했다”고 말했다.

김도영 교수는 “악성 림프종 환자에 항암제를 투여한 뒤 테노포비르 성분 예방 투여 종료 후 부분적으로 B형간염 바이러스가 재활성화된 것을 관찰했다”며 “최대의 효과를 나타낼 수 있는 항바이러스제의 예방적 투약 기간에 관해 추가 연구를 진행할 계획이다”라고 덧붙였다.

식품 알레르기 있는 소아, 골절 위험 더 높아

경희의료원 디지털헬스센터 연동건 교수팀(성균관대 이승원 교수, 연세대 신재일 교수, 차의대 신윤호 교수, 경희대 권로지 연구원)은 식품 알레르기를 진단받은 소아의 골절 위험률이 그렇지 않은 소아에 비해 높다는 연구결과를 발표했다. 해당 연구는 ‘유럽알레르기학회지(Allergy)’ 온라인 판 1월호에 게재됐다. 

국민건강보험공단에 등재된 2009년부터 2015년까지 소아 178만 명을 대상으로 진행된 이번 연구에 따르면 소아 식품 알레르기 환자는 일반 소아에 비해 골절위험률이 11% 높은 것으로 나타났다. 또한 식품 알레르기 증상이 심각할수록 골절 위험률은 더욱 증가했다. 경증 소아환자의 골절 위험률은 9%인 반면, 아나필락시스를 동반한 중증 소아환자의 골절위험률은 21%로 높게 나타났다. 이 외에도 식품 알레르기로 인한 병원 방문 횟수가 3회 이상이거나 진단 연령이 낮을수록 골절 위험률이 높은 경향을 보였다.

경희의료원 디지털헬스센터 연동건 교수는 “식품 알레르기를 가진 소아는 광범위한 식품 회피로 영양분을 골고루 섭취하기 어려우며 특히 비타민D와 칼슘 부족이 면역체계와 뼈를 약해지게 만들어 골절 위험을 높이는 것으로 보여진다”며 “식품 알레르기를 진단받은 소아는 원인 식품을 정확히 진단하고 대체 식품을 찾아 영양적 불균형이 생기지 않도록 주의해야 한다”고 강조했다.
해당 논문의 제목은 ‘소아 골절과 식품 알레르기의 연관성: 전국 출산 코호트 연구(Association of fractures in children with the development of food allergy: A Korean nationwide birth cohort study)’이다.

청소년 ADHD 약물과 항우울제 병용 사용 ‘안전’

청소년 ADHD(주의력결핍 과잉행동장애) 치료 약물과 항우울제를 병용 사용해도 안전하다는 연구결과가 나왔다.

아주대병원 정신건강의학과 신윤미 교수와 의료정보학교실 박래웅 교수(김청수 연구원, 이동윤 전문의) 연구팀은 대규모 환자 빅데이터를 통해 청소년 ADHD 치료 약물과 청소년에게 가장 많이 사용하는 항우울 약물인 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(이하 SSRI)를 병용하는 것이 안전하다는 연구결과를 발표했다.

연구팀은 전 국민 ADHD 코호트 약 33만 명 중 선별한 9,663명을 2017년부터 2020년까지 4년간 ADHD 치료 약물 메틸페니데이트 단독 사용군과 메틸페니데이트와 SSRI 병용 사용군 두 그룹으로 나눠 신경정신학적, 심혈관 및 기타 부작용 발생 위험을 통해 안전성을 확인했다.

그 결과 두 그룹간 주요 신경정신학적 부작용, 심혈관·기타 부작용의 위험성에서 모두 유의미한 차이를 보이지 않았다.

신경정신학적 부작용은 정신증, 조증, 틱장애, 자살경향 등을 말하며, 심혈관 부작용은 고혈압, 부정맥 등을 그리고 기타 부작용은 외상, 위장장애 등의 발생 위험이다.

최근 청소년 ADHD의 경우, 흔히 동반하는 여러 신경정신학적 장애를 함께 진단 및 관리할 것을 권고하고 있으며, 그 대표적인 동반질환이 바로 우울 장애다. ADHD와 우울 장애가 동반되는 경우, 청소년 학습능력이나 사회적 기능에 더 부정적인 영향을 주는 것으로 보고되고 있어 특히 주의를 요한다.

이 두 질환이 동반되는 경우 일반적으로 약물치료를 시행하나, 약물 병용 사용 시 발생할 수 있는 부작용 및 약물 이상 반응에 대한 근거가 명확하지 않아, 적극적인 치료를 주저하는 경우가 많았다.

이에 연구팀은 이번 연구를 통해 우울 장애를 동반한 청소년 ADHD 환자의 약물 병용 치료의 안전성에 대해 명확한 가이드 라인을 제시했다고 말했다.

신윤미 교수는 "이번 연구는 청소년 ADHD 환자들을 대상으로 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 병용에 대한 안전성을 전례 없는 대규모 연구를 통해 입증한 연구"라고 밝혔다.

이어 “실제 임상 환자의 빅데이터를 기반으로 의학적 근거를 제시함으로써 ADHD 및 우울장애 동반 청소년 환자의 보다 안전하고 효율적인 치료에 도움이 될 것”이라고 덧붙였다.

한편 이번 연구결과는 국제 학술지 Psychological Medicine(IF 10.592) 2월에 ‘Safety outcomes of selective serotonin reuptake inhibitors in adolescent attention-deficit/hyperactivity disorder with comorbid depression: the ASSURE study(우울증 동반 청소년 ADHD 환자의 선택적 세로토닌 재흡수 억제제 사용에 대한 안전성 평가: ASSURE 연구)’란 제목으로 게재됐다.

‘눈’ 통해 파킨슨 환자 뇌신경계 기능 예측

성균관의대 강북삼성병원 신경과 윤원태·안과 송수정 교수, 성균관대학교 전자전기공학부 신지태 교수 연구팀은 안저 사진을 통해 파킨슨 관련 질환 환자의 뇌신경계 기능 이상을 측정하는 알고리즘을 최초로 개발했다.

눈의 망막은 비침습적으로 사람 몸의 혈관을 직접 볼 수 있다는 장점이 있어 예전부터 간단한 망막 검사를 통해 전신 혈관 상태를 확인하려는 시도들이 계속되어 왔으며, 특히 그중에서도 안저 사진을 이용하여 이용해 심혈관계 질환 위험을 예측하는 연구들이 많았다. 하지만 심혈관계 질환 연구들과는 달리, 뇌질환과 망막 연구는 거의 없었고, 결과 또한 제한적이었다.

연구팀은 2020년 10월~2021년 4월 사이 강북삼성병원 신경과를 방문한 파킨슨 관련 질환 환자들의 ▲뇌기능 관련 영상 ▲뇌신경계 운동 기능 평가 결과 ▲안저 사진을 분석했다. 이러한 정보를 기반으로 나이와 성별과 같은 환자의 기본 정보와의 상관관계를 분석해 최종적으로 안저 영상으로부터 해당 뇌신경계 파킨슨 관련 증상의 운동 기능 상태를 예측하는 인공지능 알고리즘을 개발했다.

즉, 알고리즘에 안저 사진, 나이, 성별 등 기본적인 정보들을 입력하면 알고리즘이 자동으로 이 환자의 파킨슨 관련 뇌신경계 운동 기능 척도인 H-Y 척도와 UPDRS 점수를 예측할 수 있게 한 것.

알고리즘은 적은 수의 환자 데이터를 이용하였다는 한계점에도 불구하고, 두 가지 신경계 운동 기능 지표 예측에서 모두 약 0.8 수치에 근접하는 높은 정확도를 보여 주었다.

강북삼성병원 안과 송수정 교수는 “인공지능 방법론을 통해 대표적인 뇌신경계 퇴행성질환인 파킨슨 관련 질환과 눈과의 연관성에 관한 다양한 연구를 할 수 있게 된 것이 이번 연구가 갖는 의의”라며, “안저 검사를 통해 신경학적 뇌신경계 기능을 직·간접적으로 확인할 수 있어 임상적으로도 중요한 의미가 있다”고 전했다.

이어 “파킨슨 질환뿐 아니라 다른 신경학적 질환들과 눈과의 임상적으로 유의미한 관계도 밝힐 수 있도록 추가적으로 연구를 넓혀 나갈 것”이라고 전했다.

한편 이번 연구는 세계적으로 저명한 안과 저널인 JAMA Ophthalmology 2월호에 게재됐다.

한양대학교병원, ‘입원지원센터’ 개소 

한양대학교병원은 입원환자 편의를 증진하기 위해 서관 6층에 ‘입원지원센터’를 개소하고, 지난 3월 14일 개소식을 열었다. 이날 행사에는 윤호주 병원장, 송순영 부원장 및 주요 관계자들이 참석해 개소식과 함께 시설 투어를 진행했다.

‘입원지원센터’는 입원환자를 대상으로 입원 직후 시행해야 할 검사를 사전에 시행해 입원 후 빠른 시간 안에 수술과 치료가 가능하다. 또, 환자들에게 체계적인 입원생활안내 및 안락한 입원 대기 장소로 편안한 입원 전 서비스를 제공할 예정이다. 

이와 함께 의료진은 입원 전 검사를 바탕으로 입원 후 빠른 시간 내에 검사 결과를 확인할 수 있게 되어 신속하게 환자 사태를 파악하고 치료시기를 결정할 수 있게 됐다. 또 입원병동에서는 입원 환자를 위한 집중 치료를 효율적으로 할 수 있게 됐다. 

윤호주 원장은 “이번 센터 개소는 환자 분들이 편안한 환경에서 입원을 준비할 수 있도록 편의성을 강화하고, 신속한 검사로 이어질 수 있는 의료서비스 제공에 주안점을 뒀다”면서 “앞으로 입원지원센터가 환자와 보호자에게 유용한 정보를 제공하고, 환자 맞춤형 입원 생활로 이어질 수 있도록 최선을 다하겠다”라고 말했다.


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