주간 메디컬 탑픽 | “치매 사전 발견 길 열려”
주간 메디컬 탑픽 | “치매 사전 발견 길 열려”
  • 이지혜
  • admin@hkn24.com
  • 승인 2022.12.17 13:48
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[헬스코리아뉴스 / 이지혜] 이번 주(12월 11일~12월 16일)에도 흥미로운 연구 결과들이 나왔습니다. 인공지능(AI)을 통해 치매를 미리 발견하는 새로운 길이 열렸고 암세포 증식과 성장, 생존을 촉진하는 선천면역 유래 단백질의 조절 기전이 규명됐습니다. 한 주 동안 화제가 된 주요 메디컬 뉴스를 정리했습니다. [편집자 글] 

정서적인 지지 받지 못하는 노인, 치매 걸릴 위험 높아

분당서울대병원 정신건강의학과 김기웅 교수 [사진=분당서울대병원 제공]
분당서울대병원 정신건강의학과 김기웅 교수 [사진=분당서울대병원 제공]

주변 사람들로부터 공감과 이해, 보살핌 같은 정서적인 지지를 충분히 받지 못하는 노인들은 치매에 걸릴 위험이 높아진다는 연구결과가 나왔다. 초고령사회 진입과 치매 환자의 폭발적 증가를 목전에 둔 한국 사회에서 독거노인 등 사회적으로 고립된 노인들을 대상으로 물질적 지원뿐 아니라 적절한 정서적 지지를 제공하고 정기적 인지기능 평가를 실시하기 위한 지원이 필요할 것으로 보인다. 

분당서울대병원 정신건강의학과 김기웅 교수, 강북삼성병원 기업정신건강연구소 오대종 교수 연구팀은 국내 60세 이상 노인 5852명을 8년 동안 추적관찰하며 정서적 지지와 물질적 지지가 각각 치매 발병 위험을 높이는지 분석했다.

신체적, 정신적 건강에 영향을 미치는 ‘사회적 지지’는 크게 두 종류로 나눌 수 있는데 하나는 주변 사람들로부터 공감과 이해 등 감정적 지원을 받는 ‘정서적 지지’이며 다른 하나는 가사, 식사, 진료, 거동 등에 실질적인 도움을 받는 ‘물질적 지지’이다.

연구 결과, 물질적 지지는 치매 발병률에 유의미한 차이를 가져오지 않았지만 정서적 지지는 차이를 낳았다. 충분한 정서적 지지를 받는 노인의 치매 발병률이 매년 1000명당 9명에 그친 것에 반해, 정서적 지지를 받지 못하는 노인의 경우 발병률이 연 1000명당 15.1명으로 높게 나타났다.

정서적 지지와 치매 발병 위험의 연관성은 특히 여성에게서 두드러지게 나타났는데, 정서적 지지를 받지 못하는 여성은 치매 발병 위험이 61% 높았고, 치매 중 가장 흔하다고 알려진 알츠하이머병 발병 위험도 66% 높은 것으로 밝혀졌다.

그간 노인들의 사회적 고립이 치매 위험요인이 될 수 있다는 보고는 꾸준히 있었으나 이를 해소하기 위해 어떤 사회적 지지를 제공해야 하는지에 대한 연구는 부족했다. 

이번 연구는 물질적 형태의 도움보다 정서적인 공감과 이해가 치매 발병 위험과 연관성이 있음을 밝힌 최초의 연구로 치매 예방에 있어 겉으로 드러나는 사회적 활동의 양보다 사회적 활동의 질이 중요할 수 있음을 시사한다.

 

당뇨병 전단계 기준 하나만 해당돼도 관상동맥 석회화 위험↑

(왼쪽부터) 강북삼성병원 서울건진센터 최인영 교수, 데이터관리센터 류승호·장유수 교수 [사진=강북삼성병원 제공]
(왼쪽부터) 강북삼성병원 서울건진센터 최인영 교수, 데이터관리센터 류승호·장유수 교수 [사진=강북삼성병원 제공]

공복 혈당 혹은 당화혈색소 둘 중 하나만 당뇨병 전 단계 기준에 해당하더라도 관상동맥 석회화 진행 위험이 높아진다는 연구 결과가 나왔다. 당뇨병 전 단계 환자들은 주의를 기울여야 할 것으로 보인다.

강북삼성병원 서울건진센터 최인영 교수, 데이터관리센터 류승호·장유수 교수 연구팀은 2011~2019년까지 관상동맥 석회화 CT 검사를 포함한 건강검진을 2번 이상 받은 성인 남녀 4만 1100명의 공복 혈당, 당화혈색소를 토대로 관상동맥 석회화 위험을 분석했다.

당뇨병 전 단계란 당뇨병으로 진단될 만큼은 아니지만 혈당 수치가 정상보다는 높은 상태를 말한다. 공복혈당장애(공복 혈당 100~125mg/dL), 당화혈색소 5.7~6.4%, 내당능장애(포도당부하검사 후 혈당 140~199mg/dL)의 기준에 따라  세 가지 중 하나에 해당하면 당뇨 전 단계라고 판단한다.

연구팀은 당뇨병 전단계에 해당하는 참가자들의 공복 혈당과 당화혈색소를 ▲공복 혈당기준만 해당하는 군(공복혈당 100~125mg/dL), ▲당화혈색소만 해당하는 군(5.7~6.4%), ▲공복 혈당과 당화혈색소 모두 해당하는 군으로 나누고 정상군과 비교했다.

그 결과 관상동맥 석회화 진행률은 ▲정상군 대비 공복 혈당만 당뇨 전 단계 기준에 해당하는 군 ▲당화혈색소만 당뇨 전 단계에 해당하는 군 ▲공복 혈당과 당화혈색소 모두 당뇨 전 단계 기준에 해당하는 군에서 각각 3.1%, 2.5%, 5.4% 증가했다.

관상동맥 석회화 진행 위험은 공복 혈당, 당화혈색소 모두 높은 경우 가장 높았지만, 하나만 높은 군에서도 정상군에 비해 높은 것으로 나타났다.

 

엑스레이 영상 이용 십자인대파열 예측모델 개발

(왼쪽부터) 보라매병원 영상의학과 김동현·채지원 교수 [사진=보라매병원 제공]
(왼쪽부터) 보라매병원 영상의학과 김동현·채지원 교수 [사진=보라매병원 제공]

측면 무릎 X-ray 이미지만으로 무릎 십자인대 파열을 예측할 수 있는 딥러닝 모델이 개발됐다. 

보라매병원 영상의학과 김동현·채지원 교수 연구팀은 건국대학교병원 영상의학과 강지희 교수와 함께 2019년 10월부터 2020년 10월까지 국내 2개 의료기관(보라매병원, 건국대병원)에서 수집한 1433개의 측면 무릎 X-ray 영상 이미지 데이터를 기반으로 학습된 ‘딥러닝 모델(DLM)’을 개발하고 전방 십자인대파열 예측에 대한 민감도와 특이도 및 AUC(Area Under Curve)를 분석했다.

민감도와 특이도는 예측 모델의 성능을 나타낼 때 주로 활용되는 수치다. 민감도는 전체 대상자 중 해당 질환을 가진 대상자를 구분해내는 성능을, 특이도는 해당 질환이 없는 대상자를 구분해내는 성능 수준을 의미한다. AUC는 모델 성능 평가에 있어서 수치적인 기준이 될 수 있는 값으로 1에 가까울수록 성능이 우수한 모델이라 평가한다.

연구 결과, 연구팀이 개발한 딥러닝 모델을 이용하면 측면 무릎 X-ray 영상만으로도 전방 십자인대파열을 효과적으로 예측할 수 있는 것으로 나타났다.

성능 분석에서 해당 딥러닝 모델의 전방 십자인대파열 예측에 대한 민감도와 특이도는 각각 86.8%와 89.4%로 확인됐다. ‘AUC(Area Under Curve)’ 면적을 분석한 결과에서도 최댓값인 1에 근접한 0.927의 우수한 성능 수치가 확인됐다.

연구팀에 따르면, 일반 방사선과 전문의의 진단 정확성보다 유의하게 높은 성능 수치로(P=0.043), 근골격계 방사선 전문의의 진단 정확성과 비교해도 유사한 수준(p=0.193)에 해당한다.
 

 

“유방암 환자 항호르몬제 복용해도 우울증 위험 없어”

가톨릭대학교 서울성모병원 유방외과 윤창익 교수 [사진=서울성모병원 제공]
가톨릭대학교 서울성모병원 유방외과 윤창익 교수 [사진=서울성모병원 제공]

호르몬 수용체 양성 유방암 환자의 경우 수술 후 유방암 재발을 낮추기 위해 항호르몬제를 복용해도 우울증 발생 위험이 없다는 연구 결과가 나왔다. 

가톨릭대학교 서울성모병원 유방외과 윤창익 교수 연구팀은 건강보험심사평가원 데이터를 이용해 유방암 수술환자에서 항호르몬 치료에 따른 우울증의 발생 및 자살위험에 대한 평가를 14년간 연구했다. 약복용에 따른 우울증은 약 복용의 순응도에 대한 저하 요인이며 생존에 불량한 요인이기 때문이라는 것이 연구팀의 설명이다. 

연구팀은 항호르몬제와의 관련성을 보기 위해 실제 항호르몬제를 복용한 환자 1만 1109명과 복용하지 않은 환자 6615명을 변수 보정 전과 후로 연구한 결과, 우울증 진단(p=0.730, p=0.267)및 자살위험(p=0.638, p=0.867) 모두 복용 유무에 따른 우울증 발생 위험의 통계적 차이는 없었다.

호르몬 수용체 양성 유방암은 암세포가 대표적인 여성 호르몬인 에스트로겐을 이용해 증식하는 유방암이다. 유방암을 수술하고 수술 후 유방암의 재발을 줄이기 위해 5~10년 동안 호르몬을 억제하는 치료는 현재 표준치료다. 호르몬 양성 유방암은 전체 유방암의 70~80%를 차지하며 조직검사로 확인한다.

호르몬 치료의 가장 큰 장점은 자주 재발하는 유방암의 재발율을 1/3 감소 시킨다는 점이다. 항암 치료보다 호르몬 치료가 삶의 질 측면에서 좋다. 수술 후 환자의 상태에 따라 호르몬 치료와 항암 치료를 병합하기도 하므로 주치의와 상의하며 환자 본인에게 최적의 치료법을 선택하는 것이 중요하다.

유방암은 우리나라 여성암 중 1위이며 실제로 중앙암등록본부 자료에 따르면 남녀포함 2019년 우리나라에서 신규로 발생한 암 중 5위를 차지할 정도로 흔한 암이다. 유방암 재발을 낮추기 위해 호르몬 수용체 양성 유방암 환자는 항호르몬 약을 복용하는데 환자는 우울감 등 약의 부작용을 우려한다. 

이전 연구들에서 항호르몬제를 복용할 경우 우울증에 걸릴 위험이 높은 것으로 알려져 있었다. 하지만 이번 연구를 통해 실제 우리나라 여성 유방암 수술 환자를 조사한 결과, 약 복용에 따른 우울증 진단, 우울증 약 처방, 자살 건수에서 차이가 없다는 사실이 밝혀졌다. 이번 연구는 국내에서 실제 유방암 환자를 대상으로 항호르몬 치료와 유방암 수술 환자의 우울증 상관관계를 장기간 대규모로 분석한 첫 연구다. 

 

“마스크 착용 난청인 언어 인지력 떨어뜨려”

노원을지대병원 이비인후과 심현준 교수 [사진=노원을지대병원 제공]
노원을지대병원 이비인후과 심현준 교수 [사진=노원을지대병원 제공]

일상이 된 마스크 착용으로 인해 난청이 있는 사람들의 언어 인지력이 현저히 떨어지는 것으로 나타났다. 말하는 사람의 입 모양이 가려지는 탓에 소리의 왜곡이 일반인보다 더 높게 나타난 것이다.

노원을지대병원 이비인후과 심현준 교수 연구팀은 보청기의 착용 효과를 알아보기 위해 24명의 보청기를 사용하는 난청군과 26명의 정상군을 대상으로 KF94 마스크 착용 유무에 따른 소음환경에서 언어 인지력을 측정했다.

연구 결과, 듣는 사람의 청력이나 주변 소음 수준에 상관없이 말하는 사람이 마스크를 착용함으로써 언어 인지력은 모두 저하됐다. 

정상군은 마스크 착용 유무에 따라 언어 인지력이 5.2점 차이가 있었으나 난청군에서는 7.2점으로 정상군보다 큰 격차를 보였다. 마스크 착용에 따른 부정적 영향이 난청군에서 훨씬 더 컸다.

같은 난청군에서 보청기 착용 시에는 언어 인지력이 향상됐다. 특히 보청기를 착용함으로써 얻는 언어 인지력 향상 효과는 마스크 착용 시 4.3점으로 마스크 미착용 시 효과 2.4점보다 더 컸다.

보청기가 단순히 언어 인지력을 향상시키는 것을 넘어 마스크로 인한 소리 왜곡 효과도 일부 보상한다는 사실이 증명된 것이다. 난청인이 마스크를 쓰는 환경에서라도 보청기만 잘 착용한다면 의사소통을 더 원활히 할 수 있다는 것을 의미한다.

심현준 교수는 “이번 연구로 마스크 착용이 보청기를 착용하는 난청인의 청각에 미치는 영향을 확인할 수 있었다. 난청인은 건청인(健聽人)에 비해 마스크를 쓴 화자의 말을 알아듣는 데 불리함이 있으나 보청기만 사용한다면 마스크로 인한 소리 왜곡은 어느 정도 보상받을 수 있다”며 “특히 팬더믹 시기에는 보청기를 더욱 권장하며, 기존에 보청기를 착용했더라도 마스크를 쓴 화자의 언어 인지력을 검사해 보청기를 재조정할 필요도 있다”고 설명했다.
 

하이푸 치료 후 전립선암 재발, MRI 검사로 선별

(왼쪽부터) 분당서울대병원 영상의학과 안형우 교수, 비뇨의학과 이학민 교수 [사진=분당서울대병원 제공]
(왼쪽부터) 분당서울대병원 영상의학과 안형우 교수, 비뇨의학과 이학민 교수 [사진=분당서울대병원 제공]

하이푸(HIFU, High Intensity Focused Ultrasound) 치료를 받은 전립선암 환자들의 재발 가능성을 예측하는 데 전립선 MRI(자기공명영상) 검사가 도움이 된다는 연구 결과가 나왔다. 

분당서울대병원 영상의학과 안형우 교수, 비뇨의학과 이학민 교수 연구팀은 하이푸 치료 후 전립선의 상태를 고려해 MRI 영상 중 DWI와 DCE 영상을 활용한 새로운 재발 예측 점수를 적용했다. 

비뇨의학과 전문의 2명이 암 재발 가능성을 5단계로 평가해 재발 가능성을 측정했다. 2019년 8월부터 2021년 4월까지 전립선암으로 하이푸 치료를 받은 환자 110명을 대상으로 조직검사를 실시, 재발 점수와 비교·분석해 진단 성능을 평가했다.

분석 결과, 새로운 재발 점수는 환자별 분석에서 97%, 전립선 조직을 6개 부위로 나누어 분석한 부위별 분석에서 87%의 높은 ‘특이도’를 보였다. MRI 검사 결과 음성인(재발이 아닌) 경우 조직검사 또한 높은 확률로 음성임을 의미한다. 

MRI 재발 점수의 높은 특이도를 이용한다면 하이푸 치료 후 예후를 효과적으로 모니터링할 수 있다. 단, MRI 검사 결과 양성이지만 조직검사 결과 양성이 나올 확률인 ‘민감도’는 낮아 표준 진단법인 조직검사의 보조적 수단으로서 활용이 가능하다.

하이푸 치료는 항문을 통해 기기를 몸속으로 집어넣은 뒤 고강도의 초음파 에너지를 한 곳에 모아 높은 온도로 암 조직만을 제거하는 치료법으로, 피부를 절개해 암 조직을 제거하는 수술적 치료와 비교해 후유증과 부작용이 적은 것이 장점이다. 국소 부위만을 치료하기 때문에 아직 전이가 없는 초·중기 전립선암 치료에 효과적인 대안으로 활용되고 있다.

하이푸 치료는 암이 재발할 확률이 비교적 높아 꾸준히 예후를 관찰해야 한다. 보통의 전립선 MRI는 검사 결과에 포함된 3개의 영상(T2WI, DWI, DCE) 중 T2WI와 DWI를 활용한 재발 판독 기준(PI-RADs)을 이용한다. 하지만 하이푸 치료 후에는 전립선 안에 흉터와 변형이 생겨 기존의 판독 기준으로는 재발을 예측하기 어려웠다.

이번 연구 결과에 따라, 하이푸 치료 후 주기적인 MRI 검사로 재발 가능성을 선별하고 재발이 강하게 의심되는 경우 추가 조직검사로 정확한 재발 여부를 확인한다면 심한 통증 등 환자 부담은 최소화하면서도 효과적인 추적 관찰이 가능하게 됐다. 

전립선 조직검사는 조직세포를 무작위로 떼어내 검사하기 때문에 암의 위치나 크기에 따라 재발을 찾아내지 못할 가능성이 있는데 전립선 MRI는 이러한 한계를 보완해 정확한 진단에 도움을 될 것으로 보인다.

 

치매, 사전 발견 길 열렸다

(왼쪽부터) 아주대병원 정신건강의학과 홍창형·손상준·노현웅 교수 [사진=아주대병원 제공]
(왼쪽부터) 아주대병원 정신건강의학과 홍창형·손상준·노현웅 교수 [사진=아주대병원 제공]

인공지능(Artificial Intelligence, AI)을 통해 치매를 미리 발견하는 새로운 길이 열렸다.

아주대병원 정신건강의학과 홍창형·손상준·노현웅 교수팀과 미국 피츠버그 의과대학 Howard Aizenstein 교수(Helmet Karim 교수)팀이 주도하고 삼성서울병원, 인하대병원, 부산대병원, 전남대병원이 참여한 공동연구팀은 실제 나이 보다 ‘늙은 뇌’을 찾아 치매를 미리 예측할 수 있다고 15일 밝혔다.

연구팀은 한국인체자원은행사업 ‘만성뇌혈관질환 바이오뱅크’를 통해 얻은 우리나라 650명의 뇌 MRI(자기공명영상) 데이터를 인공지능으로 분석해 뇌 나이를 예측했다.

그 결과 인공지능이 예측한 나이가 실제 나이보다 더 높게 나타나면, 즉 ‘늙은 뇌’의 경우 2년 후 치매 발생 확률이 그렇지 않은 뇌에 비해 약 150% 높게 나타났다.

이는 현재 치매의 조기 발견을 위해 널리 사용 중인 인지저하 예측 설문검사가 22%, MRI 측두엽 시각측정법이 57%인 것에 비해 매우 높은 수준이다. 또 예측 나이가 더 높은 경우, 치매 원인 중 약 70%를 차지하는 알츠하이머 치매의 병리 소견인 아밀로이드 양성이 나올 확률도 인공지능이 약 25% 더 높았다.

뇌영상 분석을 통해 얻은 인공지능 예측 뇌 나이와 실제 나이의 차이가 큰 경우 향후 치매 발생 가능성이 높다는 것을 확인한 것이다.

이번에 사용한 인공지능 모델은 손상준 교수와 Aizenstein·Karim 교수(Geriatric Psychiatry Neuroimage Lab)가 공동연구를 통해 개발한 것으로 치매가 아닌 사람의 뇌 MRI 데이터를 기반으로 뇌의 부위별 부피 변화 패턴을 통한 나이 예측에 대한 학습 결과를 사용했다.

인공지능 모델에서 실제 보다 나이가 많게 예측될 경우, 즉 아직 치매가 아니더라도 이미 퇴행성 뇌질환의 부피 변화 패턴을 보일 경우 향후 치매로 진행될 가능성이 높다는 것이다.

전 세계적으로 고령화로 인한 노인 치매가 심각한 사회적 문제로 대두되고 있으나, 아직 뚜렷한 효과를 보이는 약물이나 비약물적 방법의 개발은 요원한 실정이다.

치매 발병 이전에 위험요인인 신체질환·생활습관 교정, 인지저하시 조기에 약물치료 등에 주력하고 있어 현재 보건소·병원·지역사회 등에서 치매 선별 검사들을 시행하고 있다.

하지만 이러한 치매 선별 검사들은 치매 관련 다양한 사회인구학적 요인, 치매을 일으키는 복합적인 요인을 선별하는 데 한계가 있어 새로운 예측 도구의 개발이 필요했다.

 

“암 대사 촉진하는 선천면역 유래 단백질 기능 규명”

연세대학교 의과대학 의생명과학부 서준영 교수 [사진=세브란스 제공]
연세대학교 의과대학 의생명과학부 서준영 교수 [사진=세브란스 제공]

암세포 증식과 성장, 생존을 촉진하는 선천면역 유래 단백질의 조절 기전이 규명됐다.

연세대학교 의과대학 의생명과학부 서준영 교수 연구팀은 항암 면역 작용을 일으키는 것으로 알려진 인터페론에 의해 발현되는 단백질 바이페린의 암 대사 조절 기능과 작용 기전을 규명했다고 16일 밝혔다. 

암 조직이 형성되는 과정에서 암세포는 정상세포와 달리 영양분 결핍, 제한된 산소 등과 같은 악조건에서도 증식, 성장, 전이, 생존할 수 있게 대사작용을 변화시키는 특징을 갖는다. 암 대사는 PI3K/AKT 경로를 통해 조절되는 것으로 알려져 있지만 이를 암세포의 전형적인 대사 변화를 유도하는 기전으로 단정하긴 어렵다.

암세포는 주변 면역세포를 포함한 다양한 세포들이 분비하는 사이토카인에 노출돼 있다. 최근 항암 면역 반응을 유도하는 다발성 사이토카인으로 알려진 인터페론에 의해 활성화된 JAK/STAT 경로도 암 대사 조절에 관여하는 것으로 보고됐다. 하지만 이에 대한 명확한 작용 기전은 밝혀지지 않았다.

연구팀은 인터페론 유발성 단백질 중 ‘바이페린(Viperin)’의 암 대사 조절 기능과 작용 기전을 연구했다.

먼저 연구팀은 다양한 유형의 암 조직에서 바이페린 발현이 높은 것을 확인했다. 위암(288명), 폐암(230명), 유방암(1981명), 신장암(443명), 췌장암(184명), 뇌암 환자(206명)의 암 조직에서 바이페린 발현이 높게 나타났고 발현량이 높을수록 암 환자의 생존율이 낮게 나타났다.

연구팀은 암세포에서 바이페린의 대사 조절 기능을 확인하기 위해 바이페린 발현을 억제하거나 높게 발현하는 암세포주를 제작해 분석했다.

분석 결과 바이페린은 암 미세환경에서 인터페론 뿐만 아니라 산소 부족, 영양분 결핍에 의해서도 발현이 유도돼 암세포의 에너지 대사와 지방산 합성을 촉진해 암세포가 증식하고 생존할 수 있게 하는 것으로 나타났다.

특히 암세포 중 항암 치료제에 내성을 지니고 다양한 암세포들로 분화가 가능한 암 줄기세포에서 바이페린이 발현해 대사 변화를 촉진하고 암 줄기세포의 특성을 향상시키는 것으로 확인됐다. 이러한 바이페린의 기능은 이종이식 마우스 실험모델에서도 종양 성장을 촉진하는 것으로 확인됐다.


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