"피 한방울로 신장이식 환자 이식 거부반응 조기진단"
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서울아산병원 연구진

울산의대 서울아산병원은 김준기 융합의학과 교수와 신성 신·췌장이식외과 교수팀이 최근 표면강화 라만분광법과 인공지능(AI) 기반 판별 기술을 접목해 신장이식 환자의 혈청에서 이식 거부반응을 조기진단하는 데 성공했다고 5일 밝혔다.
신장이식 거부반응은 항체나 T세포가 이식된 신장을 공격하는 게 대부분이다. 지금까지 이런 거부반응을 진단하려면 장기 조직 생검을 해야 했다. 대개 수술이 끝난 뒤 환자에게 16~18게이지(직경 약 1.5㎜, 길이 9~12㎝) 바늘로 생검을 한 뒤 이를 조직염색해 화학분석을 한다. 이후 신장이식 병리 분류를 위한 고급 시스템(밴프·Banff)에 따라 등급을 매긴다.
밴프 분류는 형태·분자적 소견을 통합해 이식 거부 진단을 표준화했다는 평가를 받고 있다. 하지만 반복 검사가 힘들고 출혈 등 합병증 발생 위험도 높다.
연구팀은 고민감도 조기진단 기술을 개발하기 위해 표면강화 라만분광법(SERS)을 활용했다. 낮은 농도의 분석 물질도 검출 가능한 방법이다. 김준기 교수팀이 자체 제작한 금-산화아연 나노입자 기반 SERS를 활용했다. 신성 교수는 이식 거부반응이 없는 군, 항체 매개성 거부반응군, T세포 매개성 거부반응군으로 환자 샘플을 분류했다.
이를 토대로 분석했더니 인공지능 분석 알고리즘인 선형 판별분석(PC-LDA) 정확도와 부분 최소제곱 판별분석(PC-PLS-DA) 정확도는 각각 93.5%, 98.8%로 나타났다.
신성 교수는 "앞으로 추가 연구와 검증 과정들을 거친다면 신장이식 환자들이 간단한 혈액 검사로 거부반응을 진단받을 수 있을 것"이라고 했다.
보건복지부 보건의료기술 연구개발사업 및 과학기술정보통신부 지원을 받은 이번 연구결과는 화학 및 생명의학 분야 국제학술지 '바이오센서스&바이오일렉트로닉스' 최신호에 실렸다.
이지현 기자 bluesky@hankyung.com