세계 최초 초음파로 뇌혈관장벽 개통 시술 시행
장진우 교수팀, 뇌종양 치료 등 임상에 도입 기대

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의대 장진우 교수팀(신경외과학)이 초음파를 이용해 뇌혈관장벽(Blood Brain Barrier)을 한 달 간격으로 6회에 걸쳐 안전하게 개통, 항암제 투과율을 높여 악성 뇌종양인 ‘교모세포종’에 적용해, 항암제 치료 효과를 높이는 방법을 세계 최초로 성공했다.
교모세포종은 뇌에 발생하는 악성뇌종양 중 가장 흔한 뇌종양으로 뇌종양의 약 15% 정도를 차지한다. 뇌압 상승에 따른 두통과 뇌신경마비, 언어장애, 성격변화, 정신기능 이상 등 뇌 조직의 파괴로 인한 기능 이상과 뇌의 이상 자극에 따른 경련 등을 일으킬 수 있다.
현재 교모세포종은 수술 치료가 가장 중요하며 표준치료로 수술 후 방사선치료와 항암치료 등을 병행한다.
하지만 뇌혈관장벽이 항암제가 암세포에 잘 전달되지 않도록 막아 적극적인 항암치료에도 불구하고 치료 후 평균 생존율이 14~16개월에 불과하다.
뇌혈관장벽은 혈액에서 뇌 조직으로 물질을 전달하는 막으로 선택적 투과성을 가지고 있어 세균이나 각종 병원체로부터 뇌를 보호하지만, 항암제 등 신경계 질환의 치료제 역시 뇌로 들어가는 것을 막아 질병의 치료 효과를 떨어뜨린다.
실제 교모세포종 수술 후 방사선치료와 테모졸로미드를 통한 항암치료를 병행했을 때 뇌혈관장벽을 통과해 뇌에 침투되는 테모졸로미드는 혈액 내 주입양의 20~30% 수준에도 미치지 못한다.
장진우 교수팀은 고집속 초음파기기(ExAblate Model 4000 Type 2.0)를 이용해 특별한 인체 내 부작용 없이 뇌혈관장벽을 일시적으로 그리고 6회에 걸쳐 반복적으로 개통해 항암제가 뇌 안의 암세포에 전달되는 길을 이번 연구를 통해 확인했다.
장진우 교수는 “초음파를 이용해 뇌혈관장벽을 일시적으로 그리고 반복적으로 개통해 뇌 질환을 극복하고자 하는 새로운 접근과 시도는 단순히 뇌암 등에 대한 항암치료 효과의 개선을 넘어 현재 치료법이 없는 치매 등 난치성 신경계 질환의 정복에 한 걸음 더 다가설 기회를 제공하는 획기적인 연구”라고 밝혔다.
또 “발상의 전환을 통해 현재까지 불가능하게 여겨진 뇌혈관장벽을 통해 진일보한 기술을 바탕으로 뇌 안으로 약물, 줄기세포, 나노소자 등이 안전하게, 필요시 반복적으로 전달될 수 있다면 앞으로 다양한 치료제와 연계해 뇌종양뿐만 아니라 난치성 신경계 질환 극복에 새로운 장을 마련할 수 있을 것으로 기대한다”라고 설명했다.





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2019/03/25 09:01 2019/03/25 09:01

악성 뇌종양 ‘교모세포종’ 발암 기전 세계 최초 규명
의대 강석구 공동연구팀, Nature에 게재

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국내 연구진이 대표적인 난치암인 교모세포종의 발암 시작 부위를 세계 최초로 규명했다.
의대 강석구 교수(신경외과학) 연구팀과 KAIST 의과학대학원 이정호 교수 연구팀은 융합연구를 통해 인간 교모세포종이 암이 존재하지 않는 뇌실하영역(뇌실 밑부분)에서 시작된다고 밝혔다.
이번 연구결과는 저명한 국제 학술지인 Nature(IF 41.577) 최신호에 게재됐다.
교모세포종은 뇌에 발생하는 악성뇌종양 중 가장 흔한 뇌종양이다. 교모세포종은 뇌압 상승으로 인한 두통과 뇌신경마비, 언어장애, 성격변화, 정신기능이상 등 뇌조직의 파괴로 인한 기능이상과 뇌의 이상 자극에 따른 경련 등을 일으킬 수 있다.
교모세포종은 수술적 치료가 가장 중요하며 표준치료로 수술 후 항암치료, 방사선치료 등을 병행하지만, 예후가 좋지 않다. 표적항암제를 이용한 정밀암치료 접근법도 실패를 거듭하고 있다.
미국과 유럽 등에서 교모세포종에 관한 연구와 임상시험 등을 진행하고 있지만, 암 조직 자체에 관해서만 연구돼 왔다. 하지만 연구팀은 2013년부터 2017년까지 뇌종양으로 수술을 받은 30명을 대상으로 광범위절제 수술시 제거되는 종양조직, 정상조직, 뇌실주변조직 3가지를 조합해 분석했다.
분석결과 암세포가 없는 뇌실하영역에서 낮은 빈도로 종양유발 돌연변이 세포가 발견됐다. 실제 56.3%의 교모세포종 환자의 종양에서 관찰된 종양유발 돌연변이가 종양이 존재하지 않는 뇌실하영역에서 낮은 빈도로 관찰됐다.
특히, 뇌실하영역 중에서도 성상세포리본 영역에 돌연변이가 집중됐다.
첨단 유전자 분석기법인 단일세포 시퀀싱을 통해 뇌실하영역에서 발생한 종양유발 돌연변이 세포가 시간이 지남에 따라 뇌의 다른 부위로 이동한다는 사실도 확인됐다.
동물모델로 검증한 결과도 같았다. 유전자 편집 동물모델을 통해 뇌실하영역에 발생시킨 종양유발 돌연변이 세포(P53, PTEN, EGFR)가 뇌실하영역을 떠나 뇌의 다른 부위로 이동했다. 그리고 시간이 지나면서 교모세포종이 발생했다.
강석구 교수는 “인간 교모세포종이 암이 발생한 부위가 아닌 정상신경줄기세포가 존재하는 뇌실하영역에서 암 발생이 시작된다는 암 발생의 획기적인 발견”이라며 “암 조직에 쏠려있는 암 연구를 암의 기원이 되는 조직으로 방향을 전환해야 암 치료의 비밀을 풀 수 있다는 새로운 방향성을 제시한 것”이라고 설명했다.
연구팀은 이번 연구를 통해 뇌실하영역의 종양유발 돌연변이가 교모세포종으로 진화하는 과정을 막기 위한 치료약 개발을 준비 중이다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단, 보건산업진흥원, 서경배 과학재단, 보건복지부 세계선도 과학자 육성사업의 지원을 받아 진행됐다.





2018/09/06 15:17 2018/09/06 15:17

의대 장종희 교수



의대 장종희 교수 (신경외과학)와 아주대 신경외과 노태훈 교수 공동연구팀이 지난 7일부터 11일까지 영국 런던에서 열린 미국신경외과학회 주최‘ 세계 뇌종양 수술 고급과정(World course in advanced brain tumor surgery)’에서 최우수 연제상을 받았다. 수상한 논문 제목은‘ DoesLevetiracetamact as a Temozolomide chemosensitizer in patients with glioblastoma?’로 세브란스병원에서 치료받은 340명 교모세포종 환자를 대상으로 항전간제가 생존율에 미치는 영향을 분석했다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 항전간제 중 하나인 레비티라세탐(Levetiracetam)을 쓴 환자들에서 유의하게 재발시기가 늦춰지는 효과가 있음을 밝혔고, 부작용은 기존의 항전간제에 비해서 낮은 것으로 나타났다. 이 연구결과는 국제학술지인 신경종양학회지(Journal of Neurooncology)에 투고될 예정이다.



 



 
2017/06/28 13:57 2017/06/28 13:57

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