검색결과
-
용인세브란스병원, 알츠하이머 조기 진단 바이오마커 검출 방법 개발[광교저널 경기.용인/유현희 기자] 용인세브란스병원(병원장 김은경) 안과 지용우 교수, 연세대학교 화공생명공학과 함승주 교수 연구팀이 알츠하이머병을 조기 진단하는 면역분석법을 개발한 후 이를 이용해 눈물 속 생체표지자(바이오마커)를 발굴했다. 눈은 뇌와 연결돼 알츠하이머병을 구분하는 수단으로 이용되고 있으며 안과적 검사를 통해 상대적으로 쉽고 저렴한 방법으로 진단하려는 연구가 계속되고 있다. 특히 눈물을 이용한 진단은 복잡한 준비 과정이 필요 없고 비용이 저렴할 뿐 아니라 중추신경계와 직접 연관돼 뇌신경계질환의 영향을 직접적으로 반영하는 특징이 있어 주목받고 있다. 연구팀은 알츠하이머병 환자 눈물 검체 기반 생체표지자 발굴 및 저비용·고감도의 센싱 플랫폼 개발로 알츠하이머병 조기 진단의 새로운 틀을 마련하고자 연구를 수행했다. 연구는 크게 두 가지 과정으로 구성된다. 먼저 대표 환자군에서 생체표지자 후보 물질을 탐색 및 선정하기 위해 고분해능 질량 분석기를 이용한 단백체 동정 분석을 실시했다. 이후 유효한 물질을 고감도로 검출하는 센싱 플랫폼을 개발해 눈물 샘플을 검증했다. 연구팀이 개발한 센싱 플랫폼은 선정된 후보 물질만을 선택적으로 검출할 수 있는 유·무기 나노구조체 기반의 면역분석법(SNAFIA)을 이용한다. 이러한 면역분석법은 항원-항체 반응을 통한 증폭된 형광 신호 방출로 새로운 생체표지자 발굴에 즉각 적용할 수 있도록 기능화돼 다양한 질병 진단에 적용할 수 있고 질병의 조기 진단에도 효과적이다. 연구 결과, 대표 환자군에서 검출한 생체표지자 후보 물질인 CAP1 단백질이 알츠하이머병 생체표지자로서 유효하다는 것을 확인했다. 눈물 샘플을 대상으로 SNAFIA 분석을 시행한 결과 질병 진행 단계에 따라 CAP1 단백질의 존재를 나타내는 형광 신호 값이 점진적으로 증가했다. 경도인지장애 집단과 알츠하이머병 집단에서 곡선하면적(AUC) 값은 각각 0.762, 0.971로 정상 집단에 비해 유의미했다. 또한, 연구팀은 인지기능검사(MMSE) 결과와 센싱 플랫폼 분석 결과 사이에도 유의한 상관관계가 있음을 밝혀 센싱 플랫폼과 눈물을 이용한 알츠하이머병의 비침습적 진단의 유효성을 제시했다. ▲ 임상 눈물 샘플을 대상으로 면역분석법(SNAFIA)을 시행한 결과 정상(HC), 경도인지장애(MCI), 알츠하이머병(AD) 순서의 질병 진행 단계에 따라 CAP1 단백질의 존재를 나타내는 형광 신호 값(Fluorescent Signal)이 점진적으로 증가했다. 지용우 교수는 “SNAFIA 분석과 같이 간편하고 정확도 높은 체액 기반 비침습적 측정 기술은 고통을 동반하고 고비용인 기존 알츠하이머병 검사의 문제점을 개선하고 조기 진단의 효과적인 도구가 될 것”이라며 “향후 콘텍트렌즈나 인공수정체와 같은 안과 의료기기에 연구팀의 SNAFIA 플랫폼을 통합함으로써 알츠하이머병을 실시간으로 모니터링하는 등의 효과도 기대할 수 있다”라고 전했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications, IF 16.6)’에 최근 게재됐다. 연구의 성과물은 ‘이중 항체 연결 면역 샌드위치 분석을 이용한 타겟 바이오마커 검출 방법’이라는 발명 명칭으로 지난 2022년 1월 특허 등록됐다.
-
용인세브란스병원, 최신 펨토초 레이저 도입[광교저널 경기.용인/유현희 기자] 용인세브란스병원(병원장 최동훈)은 최신의 펨토초 레이저를 도입해 백내장 치료 역량을 대폭 강화했다고 전했다. 지난 19일 병원에 따르면 병원 안과는 이번 펨토초 레이저 도입으로 선진적인 백내장 수술이 가능한 알콘사의 CRS(Cataract Refractive Suite) 시스템을 갖추게 됐다. 해당 시스템은 환자의 눈 정보를 디지털 데이터화하고 이를 바탕으로 펨토초 레이저를 활용해 자동으로 수술을 실시한 후 초음파유화술로 마무리하는 일련의 치료 체계를 의미한다. 펨토초 레이저를 활용하면 백내장 수술 과정을 자동화된 레이저로 진행함으로써 합병증 발생률은 낮추면서도 시력 회복 속도는 높일 수 있다. 레이저를 활용한 정확한 수술로 난시를 교정할 수 있고 수정체 전낭을 완벽한 원형으로 절개할 수 있으며, 백내장에만 초점을 맞춰 치료해 각막, 홍채 등 주변 조직의 불필요한 손상을 대폭 줄일 수 있다. 안과 지용우 교수는 “이번 펨토초 레이저 도입으로 더욱 정교한 레이저 백내장 수술을 시행할 수 있는 여건을 마련했다”며 “최신의 장비들을 바탕으로 선진 의료의 혜택이 많은 환자들에게 돌아갈 수 있도록 노력하겠다.”고 밝혔다. 한편, 용인세브란스병원 안과는 첨단 수술 장비와 임상경험이 풍부한 의료진을 바탕으로 경기 남부권 환자들에게 우수한 의료 서비스를 제공하고 있다.
-
용인세브란스병원, 정상안압 녹내장 진행 조기에 진단할 수 있는 바이오마커 제시[광교저널 경기.용인/유현희 기자] 용인세브란스병원(병원장 최동훈) 안과 지용우 교수, 순천향대학교 부천병원 안과 이시형 교수팀이 정상안압 녹내장의 진행을 조기에 진단할 수 있는 방수 단백질 바이오마커를 제시했다. 연구는 SCI급 학술지이자 국제 저명 저널 네이처의 자매지인 ‘Scientific Reports(IF 4.380)’에 게재됐다. 녹내장은 만성적으로 진행되는 시신경 질환으로 심할 경우 실명으로 이어질 수 있다. 그러나, 병증 초기에는 시야는 좁아지더라도 시력 자체는 유지되는 특성을 지녀 환자 스스로 질환을 인지하지 못하다가 뒤늦게 발견하는 경우가 많다. 녹내장으로 인한 시신경 손상은 비가역적 손상으로써 한번 손상되면 회복이 불가하다. 이전까지 정상안압 녹내장의 진행을 선제적으로 감지할 수 있는 분자생물학적 바이오마커는 전무한 상황이었다. 정상안압 녹내장은 안압이 정상 수치임에도 시신경 손상이 발생하는 경우를 말하며 우리나라를 포함한 아시아에서 유병률이 특히 높은 것으로 알려져 있다. 지용우 교수팀은 정상안압 녹내장의 진행을 조기에 진단하는 수단으로 안구 내부에 있는 방수(안구액)의 단백체 변화에 주목해 정상안압 녹내장 환자 20명, 정상 대조군 20명 등 총 40명을 대상으로 연구를 진행했다. 교수팀은 자체 보유한 최신의 프로테오믹스 기술과 임상검사인 시야검사·시신경단층촬영(OCT)·망막혈관단층촬영(OCTA) 등을 활용해 녹내장의 임상 변화와 연관된 방수 단백체의 병리학적 기전을 밝히고 IGFBP2, C7, B2M, ENO1, DCD, KPRP 등 6개의 단백질을 정상안압 녹내장 진단의 바이오마커로 활용할 수 있음을 제시했다. 이들 방수 단백질을 바이오마커로 활용하면 환자 스스로 녹내장의 진행을 인지하지 못하더라도 선제적으로 진단해 조기에 적극적으로 치료할 수 있다. 지용우 교수는 “안구는 섬세하고 체액 샘플량이 매우 적어 기존까지는 분석에 한계가 있었으나 프로테오믹스를 포함한 오믹스 기법들이 발전한 덕에 적은 양의 방수로도 새로운 진단 및 치료 타겟의 가능성을 제시할 수 있었다”며 “향후 관련 연구를 이어나가 녹내장 등 안구 질환뿐만 아니라 암, 뇌질환 등 더욱 넓은 영역에서의 의료 발전을 이룩할 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다. 한편, 지용우 교수는 방수를 활용해 질환을 선제적으로 탐지하는 스마트 인공수정체를 개발해 한국보건산업진흥원 ‘2021 보건의료 R&D 우수성과’에 선정되는 등 첨단 의료 분야에서 여러 유의미한 연구 성과를 달성한 바 있다.
-
용인세브란스병원 ,한국보건산업진흥원 ‘2021 보건의료 R&D 우수성과’ 선정[광교저널 경기.용인/유현희 기자] 연세대학교 의과대학 용인세브란스병원(병원장 최동훈)은 안과 지용우 교수팀이 한국보건산업진흥원 ‘2021 보건의료 R&D 우수성과’에 선정됐다. 보건의료기술(Health Technology)은 국민의 건강증진을 위한 진단, 치료, 재활에 쓰이는 기술과 산업을 뜻하며 보건의료 R&D는 이러한 보건의료기술의 연구개발을 의미한다. 한국보건산업진흥원은 기초-응용-개발의 연구개발 전주기에 걸쳐 질적으로 우수한 사례를 발굴해 매년 ‘보건의료 R&D 우수성과’로 선정하고 있다. 병원에 따르면 병원 지용우 교수팀은 인공수정체(안내 삽입 렌즈)를 활용한 질환 탐지 연구개발로 2021년도 보건의료 R&D 우수성과에 선정됐다. 인공수정체는 질환 진단 등의 응용 가능성이 매우 높음에도 기존까지 백내장 치료 및 시력 개선에 국한돼 주로 사용됐었다. 지용우 교수팀은 인공수정체가 안구 내부의 액체인 방수(Aqueous Humor)와 직접 닿아 있다는 점에 착안해 질환과 관련된 물질을 탐지하는 플랫폼으로 활용하는 방안을 탐색했다. ▲ 안내에서 염증 마커인 MMP-9(Matrix metallopeptidase 9)에 감응해 형광 신호가 발현되는 시스템의 모식도 눈은 뇌와 직접 연결된 장기로서 뇌신경인 시신경이 분포해 있고 뇌 혈류의 가지를 공급받는다. 이에 따라, 방수를 활용해 액체생검(Liquid Biopsy)을 실시할 경우 녹내장, 포도막염, 황반변성 등 실명을 야기하는 안구 질환은 물론 알츠하이머, 파킨슨병 등 퇴행성뇌질환까지 탐지할 수 있는 가능성을 지닌다. 특히, 인공수정체는 55세 이상 인구 80% 이상에서 시행되는 시력 교정 및 백내장 수술에 활발히 활용되고 있다는 점에서 질환의 조기 진단 플랫폼으로서 큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대된다. 이를 바탕으로 지용우 교수팀은 연세대학교 공과대학 화공생명공학과 함승주 교수팀과의 공동연구를 통해 질환별로 특정하게 나타나는 바이오 마커를 감지할 수 있는 형광 센서를 제작해 인공수정체에 탑재했다. 이렇게 개발된 ‘스마트 인공수정체’는 안구 질환에 대한 진단 효과와 안전성 모두에서 우수성을 보였으며, 해당 연구개발은 바이오 센서 분야의 저명한 국제 학술지 ‘Biosensors and Bioelectronics(IF 10.62)’에 게재되는 한편 국내 특허 등록 또한 완료됐다. 연구를 주도한 지용우 교수는 “안구는 뇌신경계의 연장선이므로 해당 진단 시스템을 통해 향후 안과 질환을 넘어 눈을 통한 뇌 질환의 조기 진단까지도 가능할 것으로 기대된다”며 “지속적인 연구개발을 통해 보건의료산업의 발전에 기여할 수 있도록 최선을 다하겠다”고 밝혔다. 한편, 2021년도 한국보건산업진흥원 보건의료 R&D 우수성과 선정 사례는 향후 사례집을 통해 소개될 예정이며 과학기술정보통신부 ‘국가연구개발사업 우수성과 100선’ 후보로도 추천될 계획이다.