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한 번 치료 실패한 폐암 환자에게 더 나은 선택지: Dato-DXd, 생존기간 늘리고 부작용은 줄였다
의학과 안명주 교수 연구팀은 이전 치료를 받은 진행성·전이성 비소세포폐암 환자를 대상으로 한 3상 TROPION‑Lung01 무작위 비교 연구에서, Datopotamab Deruxtecan이 표준 요법인 Docetaxel보다 무진행생존기간(PFS)을 유의하게 연장했다는 결과를 도출했다. TROPION-Lung01 연구는 이전 치료를 받은 진행성 또는 전이성 비소세포폐암(NSCLC) 환자들을 대상으로, 새로운 항체-약물 복합체인 Datopotamab Deruxtecan(Dato-DXd)과 기존 항암제 Docetaxel의 효과를 비교한 다국적 3상 임상시험이다. 연구에는 총 604명의 환자가 참여했으며, 이들 중 절반은 Dato-DXd를, 나머지는 Docetaxel을 3주 간격으로 투여받았다. 주요 평가는 무진행 생존기간(PFS)과 전체 생존기간(OS)으로 진행되었고, 객관적 치료 반응과 부작용도 함께 분석되었다. 전체 환자군에서 Dato-DXd는 Docetaxel 대비 무진행 생존기간을 유의하게 연장했다(4.4개월 대 3.7개월). 특히 비편평조직(non-squamous) 폐암 환자에서는 효과가 더욱 두드러져, PFS는 5.5개월, OS는 14.6개월로 나타나 기존 치료 대비 개선된 성과를 보였다. 반면 편평조직(squamous) 폐암 환자에서는 Dato-DXd의 치료 효과가 특별히 우수하지 않았다. 전체 생존기간 측면에서는 Dato-DXd가 수치상 더 나았지만 통계적으로 유의미한 차이는 확인되지 않았다. 부작용 면에서는 Dato-DXd가 Docetaxel보다 전반적으로 안전한 프로파일을 보였다. 심각한 이상반응(3등급 이상)은 Dato-DXd군에서 25.6%로 나타나 Docetaxel군(42.1%)보다 낮았다. 다만, 간질성 폐질환 및 폐렴 같은 약물 관련 폐 부작용은 Dato-DXd 쪽에서 다소 더 발생했으나 관리 가능한 수준이었다. 결론적으로, Dato-DXd는 기존 치료에 실패한 비편평 비소세포폐암 환자들에게 새로운 2차 치료 옵션으로서 의미 있는 가능성을 제시했으며, 향후 이 약물이 이 환자군의 표준 치료제로 자리 잡을 수 있을 것으로 기대된다. · 저널명 : JOURNAL OF CLINICAL ONCOLOGY · 논문명 : Datopotamab Deruxtecan Versus Docetaxel for Previously Treated Advanced or Metastatic Non-Small Cell Lung Cancer: The Randomized, Open-Label Phase III TROPION-Lung01 Study · 링 크 : https://doi.org/10.1200/JCO-24-01544
- No. 339
- 2025-07-11
- 1158
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파생금융상품 데이터 전처리만으로 기초자산 수익률 예측력 향상
Global Finance Research Center (GFRC) 센터장 류두진 교수(경제학과)는 GFRC 연구진인 이글 박사(경제학과 BK21교육연구단 연구교수) 및 해외 석학인 Li Yang 교수(University of New South Wales)와 함께, 대표적인 파생금융상품인 옵션 데이터를 정교하게 정리하여 기초자산 수익률의 예측력을 높일 수 있는 새로운 전처리 기법을 개발하였다. 연구진은 옵션 데이터에서 관측할 수 있는 최소 및 최대 행사가격의 일별 변동성이 예측 성과에 부정적인 영향을 줄 수 있다는 점에 주목했다. 이를 해결하기 위해 ‘정의역 안정화(Domain Stabilization)’ 전처리 기법을 제안하였고, 비교적 단순한 전처리 과정만으로도 내재적률 기반의 수익률 예측력이 눈에 띄게 향상되는 결과를 도출했다. 옵션의 호가는 여러 개의 행사가격에 대해 존재하는데, 행사가격이 해당시점의 기초자산 가격으로부터 멀어 수익실현 가능성이 낮은 심외가격옵션은 호가 자체가 존재하지 않거나, 거래비용 대비 너무 낮아 신뢰도가 떨어진다. 어느 행사가격까지 신뢰가능한 호가가 존재하는지의 정도는 항상 다르며, 이런 가용범위의 변화가 내재적률 추정치에 노이즈(noise)를 발생시킨다. 본 연구는 추정에 노이즈를 유발한다면 해당 호가 사용을 포기할 수 있도록 기준을 정하고, 편의(bias)와 잡음을 줄여 추정치의 움직임에 담긴 정보를 정제하는 방법을 제시한다. 이 방법론은 기존의 금융계량 연구들이 제안하는 다양한 보정 기법들에 비해 더 뛰어난 예측 성능을 제공한다. 특히, 고도화된 계량기법을 통해 이미 시장에서 관찰된 옵션가격 데이터를 적극적으로 포기하는 것이 오히려 수익률 예측에 기여함을 보여, 파생금융상품 시장에서 만성적인 ‘신뢰할 수 있는 관측 데이터 부족의 문제’에 효과적으로 대처할 수 있는 새로운 방법론을 제시하였다. 본 GFRC의 국제협력연구는 금융계량경제학 분야의 세계적인 학술지인 Journal of Financial Econometrics에 게재되었다. 게재 정보는 다음과 같다. ※ 논문명: Domain stabilization for model-free option implied moment estimation ※ 저널: Journal of Financial Econometrics ※ 출판사: Oxford University Press ※ 저자명: 제1저자 Lee, G.(이글), 교신저자 Ryu, D. (류두진), 공동저자 Yang, L. ※ DOI: https://doi.org/10.1093/jjfinec/nbae037
- No. 338
- 2025-07-08
- 2226
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신규 면역제어 원리부터 면역치료제 효능검증 및 기술이전까지
성균나노과학기술원 (SAINT) 임용택 교수 연구팀은 (공동 제1저자 유연정 박사과정, 김수현 석사)이 감염성 질환에 대한 범용적이고 지속럭 있는 면역 반응을 유도하는 ‘다중스케일 동적 면역조절 (multiscale dynamic immunomodulation) 백신 아주번트 플랫폼 SE(Trojan-TLR7/8a)’을 개발하였다. 임용택 교수 연구팀은 이미 동역학적으로 면역기전을 제어할 수 있는 핵심 소재인 Trojan-TLR7/8a를 세계 최초로 개발 [nature nanotechnology (2023년)]하였고, 다양한 종양모델에서 신규 면역항암제로서의 효능을 입증 [Advanced Materials (2023, 2024) 등]한 후에, 핵심소재를 국내 벤처에 기술이전한 경험이 있다. 본 연구에서는 백신 전달 속도 및 위치를 거시적·미시적 수준에서 정밀하게 조절 (다중스케일 면역조절)함으로써, 면역반응의 질(quality)과 지속성(persistency)을 모두 향상시키는 혁신적 기술로, 비탈진성 항원제시세포 (non-exhausted APC)를 유도하여 항원 및 아주번트를 림프절로 효율적으로 전달하고, 림프절내의 지속적인 면역 활성화를 통해 효과적인 T 세포 반응을 유도하였다. 기존 백신은 항체 중심 면역에 의존해 장기 면역 기억 형성이나 변이 대응에 한계가 있었고, 감염 세포 제거에 중요한 CD8⁺ T 세포 반응도 충분히 유도하지 못했다. mRNA 백신이 혁신을 가져왔지만 변이 대응력, 면역 지속성, 저장 조건 등에서 여전히 개선이 필요하며, 이에 따라 T 세포 기반 면역을 효과적으로 유도할 수 있는 새로운 백신 설계 전략이 요구되고 있다. 임용택 교수 연구팀은 이러한 문제를 해결하고자, 세포내 작용 시점과 위치를 제어할 수 있는 톨-유사수용체 7/8 작용제 ‘Trojan-TLR7/8a’를 임상 승인된 스쿠알렌 기반 나노에멀젼 ‘SE’에 안정적으로 탑재하여 ‘SE(Trojan-TLR7/8a)’ 플랫폼을 개발했다. 또한 이 플랫폼은 동결건조 (lyophilization)가 가능하여, 향후 백신 유통·저장 측면에서도 높은 실용성을 갖추고 있다. 뿐만 아니라, 본 연구는 IBS 한국바이러스 기초연구소 (최영기 소장) 및 충남대학교 수의대 (이종수 교수)와의 공동연구를 통해 코로나19 변이바이러스, 인플루엔자 바이러스 아형 및 중증열성혈소판감소증후군 바이러스 (SFTSV) 등 다양한 병원체 모델에서 범용적이고 장기적인 보호 능력을 입증하였다. SE(Trojan-TLR7/8a) 접종군에서 100% 생존율을 보였으며, TFH 세포 및 GC B 세포의 반응 증진을 통한 중화항체 생성은 물론 항원 특이적 다기능 CD8+ T 세포 (polyfunctional T cell)을 유도함을 확인하였다. 최근에도 Alum + Liposome(Trojan-TLR7/8a) 기반 아주번트 플랫폼들의 효능 및 MOA를 검증하여 nature communications (2025)에 게재하기도 하였다. 본 연구 성과는 면역학 및 바이오의학 분야의 (Immunology and biomedical science) 분야의 세계적으로 권위 있는 학술지인 Cellular and Molecular Immunology (IF: 21.8, 2025년 6월 25일 온라인 게재)에 발표되었다. 저자: 유연정 (제1저자, 박사과정), 김수현 (공동 제1저자, 석사), 송주아 (공저자, 석박사통합과정), 임용택 (교신저자, 성균관대 교수) 논문명: Multiscale dynamic immunomodulation by a nanoemulsified Trjoan-TLR7/8a adjuvant for robust protection against heterologous pandemic and endemic viruses (Cellular and Molecular Immunology; IF=21.8, 2025) D.O.I.: https://www.nature.com/articles/s41423-025-01306-6 [그림 1] SE(Trojan-TLR7/8a) 개발 과정 및 작용 메커니즘 [그림 2] SARS-CoV-2 모델에서 SE(Trojan-TLR7/8a)에 의한 항원 특이적 다기능 CD8+ T 세포와 중화항체 유도
- No. 337
- 2025-07-03
- 3207
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행복과 정신장애 사이 유전적 관계 규명
행복과 정신장애 사이의 유전적 관계가 규명됐다. 삼성서울병원/성균관대학교 삼성융합의과학원 원홍희 교수, 안예은 연구원, 분당서울대학교병원 정신건강의학과 명우재 교수, 前 삼성서울병원 정신건강의학과 정진영 임상강사 (現 국군구리병원 소속) 연구팀은 ‘네이처 인간행동(Nature Human Behaviour, IF 21.4)’ 최근호에 주관적 행복도와 정신장애 사이의 유전적 관계에 대한 연구를 발표했다고 밝혔다. 주관적 행복도는 스스로 느끼는 행복과 삶의 만족도를 포괄하는 개념으로, 개개인의 행동과 건강에 많은 영향을 미친다고 알려져 있다. 약 40% 가량이 유전적 요인으로 결정된다. 연구팀은 낮은 행복도가 우울증을 비롯해 정신장애와 관련이 있다는 점에 주목해 행복과 정신장애 사이의 유전적 연결고리를 찾아 나섰다. 연구팀은 유럽인 약 65만 명과 한국인 약 11만 명의 유전체 데이터를 바탕으로 ▲주요 우울증 ▲양극성장애 1·2형 ▲조현병 ▲불안장애 ▲거식증 ▲주의력 결핍 과잉행동장애 ▲외상 후 스트레스장애 ▲강박장애 ▲뚜렛증후군 ▲알코올 사용장애 ▲대마초 사용장애 ▲자폐 스펙트럼장애 ▲알츠하이머병 등 정신장애로 분류된 14개 질환과 주관적 행복도 사이의 유전적 연관성을 분석했다. 그 결과 ▲우울증 ▲양극성장애 1형 ▲조현병 ▲거식증 ▲주의력 결핍 과잉행동장애 ▲대마초 사용장애 ▲자폐 스펙트럼장애 등 7개 정신장애가 주관적 행복도와 유전변이를 공유하는 것으로 밝혀졌다. 정신장애에 영향을 주는 유전변이의 상당수가 주관적 행복도와 관련이 있다는 의미다. 이들 장애를 겪는 환자들의 경우 약물 등으로 증상을 조절하고, 치료하더라도 주관적 행복도를 개선하기 어렵고, 다시 병이 악화하기 쉽다는 뜻이기도 하다. 특히 우울증과 연관이 있는 유전변이 중 93%가 주관적 행복과도 관련 있는 것으로 나타났다. 연구팀은 이번 분석으로 주관적 행복과 정신장애에 영향을 미치는 유전자를 새롭게 발견한 내용도 보고했다. 이 가운데 ZMYND8, LINC02163과 같은 유전자는 정서 조절에 영향을 준다는 게 처음 규명됐다. 이들 유전자들은 정신장애과 관련 깊은 뇌 부위인 기저핵, 전두엽, 소뇌 반구, 편도체 및 해마 등에서 주로 발견됐다. 원홍희 교수는 “이 연구를 통해 주관적 행복도와 정신장애와의 밀접한 유전적 연관성을 재확인했다”면서 “행복의 유전적 조성을 규명하는 것은 정신장애의 원인을 발견하고 치료법을 개발하는 데 있어 매우 중요한 근거를 제공할 것”이라고 말했다. 명우재 교수는 “정신장애를 치료한 이후에도 행복을 느끼기 어려운 점이 지속되는 환자들도 많다. 이러한 잔존증상은 정신장애 환자들의 삶의 질을 떨어뜨리는 중요한 요소”라면서 “정신장애와 행복의 연관에 대해 분자 수준에서 기전을 밝힐 수 있다면 이러한 환자들에게도 도움을 줄 수 있는 치료법을 개발할 수 있을 것” 이라고 말했다. 한편, 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구사업의 중견연구지원사업, 네이버 디지털 바이오 혁신 연구 지원사업, 한국보건사업진흥원이 주관하는 융합형 의사과학자 양성사업의 연구지원사업으로 진행됐다. ※ 논문 정보 · 저널명 : Nature Human Behaviour (IF 21.4) · 논문명 : Polygenic overlap between subjective well-being and psychiatric disorders and cross-ancestry validation · 링 크 : https://doi.org/10.1038/s41562-025-02155-z
- No. 336
- 2025-06-27
- 4074
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결혼 이력 따라 노년기 인지장애 위험 달라져… 성별 간 건강 격차 조명
사회학과 이해나 교수 연구팀은 노년기 인지장애 발생에 있어 생애 전반의 결혼 이력이 중요한 영향을 미치며, 그 효과가 남성과 여성에게 다르게 나타난다는 연구 결과를 발표했다. 특히, 재혼은 여성에게는 인지장애 위험을 높이는 결과가 나타나, 결혼의 건강 효과가 성별에 따라 비대칭적으로 작용하고 있음을 밝혀냈다. 이해나 교수는 이와 같은 결과를 고령화 및 노년사회학 분야의 권위 있는 국제학술지 Innovation in Aging(JCR 노년학 분야 상위 3%)에 게재했다. 본 연구는 개인의 결혼이력을 생애 전반에 걸쳐 종단적으로 추적하고, 이를 노년기 인지기능 저하와 연결시킨 최초의 시도라는 점에서 학문적 의의가 크다. 기존의 많은 연구들은 ‘결혼한 상태’가 건강에 유리하다는 점에 초점을 맞췄으나, 이러한 접근은 한 시점의 결혼 여부에만 주목해 결혼의 구조와 변화 과정, 그리고 그 속의 사회적 상호작용을 간과해 왔다. 이번 연구는 미국의 고령층패널조사(Health and Retirement Study, HRS)의 16년간 종단 데이터를 활용해, 초혼, 재혼, 이혼, 사별 등 생애 전체의 결혼 이력을 정밀하게 추적하고, 인지장애와의 연관성을 성별 관점에서 분석했다. 연구 결과, 한 사람과의 결혼생활을 지속한 집단에 비해, 재혼한 집단은 인지장애 발생 위험이 더 높은 것으로 나타났으며, 이러한 부정적 영향은 남성이 아닌 여성에게서 뚜렷하게 관찰되었다. 이는 결혼이라는 제도가 모든 사람에게 동일하게 작용하지 않으며, 특히 여성에게는 가족 내 정서적 돌봄과 관계 유지를 담당하는 ‘관계 관리자(kinkeeper)’로서의 역할이 여전히 요구되고 있다는 현실을 반영한다. 특히, 재혼한 여성은 현재 혼자 사는 여성보다도 인지장애 위험이 더 높은 수준을 보였으며, 이는 재혼이 여성에게 정서적·사회적 부담으로 작용할 수 있음을 시사한다. 반대로, 재혼한 남성은 이혼이나 사별 후 혼자 사는 남성에 비해 인지기능 저하 위험이 유의미하게 낮은 것으로 나타났다. 본 연구는 결혼과 가족이라는 가장 기초적인 사회환경이 뇌 건강에 미치는 영향을 조명함으로써, 사회과학과 뇌 노화 연구 간의 융합적 접근을 제시하였다. 특히, 결혼의 구조와 경험이 성별에 따라 다르게 작용한다는 점을 규명하며, 기존 노년사회학의 이론적 지평을 확장하였다. 이해나 교수는 “결혼이력은 단순히 ‘결혼했는가’의 문제가 아니라, 누구와 어떻게 상호작용하며 사회적 관계를 맺어왔는지를 보여주는 핵심 지표”라며, “특히 노년기에는 배우자 외의 관계망이 축소되기 때문에, 결혼이력은 고령자의 사회적 연결망의 질을 유추할 수 있는 중요한 단서가 된다”고 설명했다. 이번 연구는 고령화가 가속화되고 있는 현대 사회에서 특히 주목할 만하다. 우리나라 역시 황혼 이혼이 꾸준히 증가하고 있으며, 1인 가구 고령자 비율 또한 급증하고 있다. 이러한 변화 속에서, 결혼 제도가 성별에 따라 상이한 건강 결과를 초래한다는 사실은 여성이 고령기에 감당해야 할 정서적·사회적 부담이 여전히 크다는 점을 시사한다. 본 연구는 텍사스 오스틴대학교(University of Texas at Austin) 최경원 박사후 연구원과 서울시립대학교 김주연 교수팀과 협업을 통해 이루어졌다. ※ 논문명: Gender, Marital Histories, and Cognitive Impairment in Later Life: Does Remarriage Disadvantage Women? ※ 저널명: Innovation in Aging ※ DOI: https://doi.org/10.1093/geroni/igaf043 ※ 저자명: Hyunwook Kang, MA; Haena Lee, PhD (교신저자); Kyung Won Choi, PhD; Juyeon Kim, PhD
- No. 335
- 2025-06-25
- 5335
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혈장 mRNA 추출 및 분석 표준화 기술 세계최초 개발
융합생명공학과 전영준 교수 연구팀이 미국 스탠퍼드 의과대학 연구팀과 협업을 통해, 환자 혈액의 혈장으로부터 세계 최초로 혈장 전사체 및 혈장 mRNA의 추출과 생명정보학 기반 분석의 표준화에 성공했다고 밝혔다. 혈장 mRNA는 2018년 『사이언스(Science)』에 임상적 유용 가능성이 최초로 제시된 이후, 다양한 연구를 통해 그 가능성이 지속적으로 검증되어 왔다. 그러나 액체 생검 전반의 한계인 기술 재현성 부족과 임상 환경 간 편차 등의 이유로, 실제 임상 적용에는 큰 제약이 있었다. 이에 본 연구팀은 2016년 스탠퍼드 의과대학에서 해당 연구 플랫폼을 처음 제안하였고, 2020년 성균관대학교에 부임한 이후에도 지속적인 연구와 협업을 통해 혈장 전사체 추출 및 데이터 생산의 표준화에 성공하였다. 특히, 건강한 사람의 혈장에는 존재하지 않는 약 5,500여 개의 희소한 혈장 mRNA를 발굴하고, 이 중 일부가 각종 질병의 바이오마커로 활용될 수 있다는 가정하에 타깃 분석을 수행하여 RARE-Seq 플랫폼을 구축하였다. 해당 플랫폼은 기존 액체 생검 방식 중 가장 높은 민감도를 가지며, 폐암 조기 진단을 포함한 다양한 임상 세팅에서 파일럿 연구를 통해 그 임상적 유용 가능성을 확인하였다. 전영준 교수는 “RARE-Seq 플랫폼은 전사체라는 특성상 거의 모든 질병에 대한 진단 및 환자 맞춤형 치료 타겟 발굴이 가능한 연구 기반”이라며, “현재 연구실에서 RARE-Seq 플랫폼의 정확도를 극대화한 인공지능 기반 분석 기술 ‘LUNA-Seq’를 새롭게 개발하여, 한국연구재단의 다양한 과제들을 수주하고, 이를 기반으로 폐암 면역항암제 반응 예측, 췌장암, 전립선암, 양극성장애 및 알츠하이머 치매 조기진단 등 다양한 임상연구를 진행 중”이라고 밝혔다. * RARE-Seq: 건강한 사람에 발현이 약한 유전자 집단을 집중 분석하여 질병 특이성을 추출하는 시퀀싱 방법 ** LUNA-Seq: RARE Seq의 플랫폼에 부가적으로 건강한 사람에 잘 발현하는 유전자들도 질병특이성 도출을 위하여 인공지능 기반으로 분석한 신개념 기술 이번 연구는 한국연구재단 기초연구실 사업의 지원과 미국 스탠퍼드 의과대학과의 공동 연구로 수행되었으며, 세계적인 학술지 『Nature』에 주저자로 게재되어 국내 액체 생검 기술의 세계적 수준을 입증했다. ※ 논문명: An ultrasensitive method for detection of cell-free RNA ※ 저널: Nature ※ DOI: https://www.nature.com/articles/s41586-025-08834-1 ※ 저자명: 교신저자 – Maximilian Diehn / 1저자 – 전영준 ▲ RARE-Seq 한계와 LUNA-Seq 개요도 ▲ RARE-Seq 분석 플랫폼 및 결과 개요
- No. 334
- 2025-06-20
- 5825
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초고속 이종세포 스페로이드 형성 기술로 당뇨병 이식 치료 패러다임 전환 기대
화학공학과 방석호 교수와 가천대학교 신소재공학과 연구팀이 개발한 ‘FS (Free-standing) Device’를 이용한 3D 세포 배양 플랫폼이 차세대 조직재생 및 줄기세포 치료 분야에 새로운 전환점을 제시하고 있다. 해당 기술은 세포 구획화(compaction) 및 구형화(spheroidization)를 단시간 내 고효율로 유도하며, 그 치료적 응용 가능성을 동물모델을 통해 실증하였다. 연구팀은 기존 3D 세포 배양법의 복잡성과 시간 소모의 한계를 극복하고자, 액체 내 음향 정재파(acoustic standing wave)를 활용한 자유부유형 배양 환경을 설계하였다. 이 ‘FS Device’는 세포를 공중에 부유시키고, 자가 조립 메커니즘을 통해 안정적인 스페로이드를 형성한다. 관련 연구는 Bioengineering & Translational Medicine (2022), Biomaterials Research (2023) 등에 게재된 바 있다. 이번 연구에서는 성균관대학교 화학공학과 방석호 교수, 의학과 정지헌 교수 공동 연구팀은 제1형 당뇨병(Type 1 Diabetes Mellitus)의 이식 치료 성능을 획기적으로 향상시킬 수 있는 FS Device 기반 새로운 세포 배양 기술을 개발하였다. 해당 연구는 FS Device를 기반으로 단 20시간만 에 이종세포 간의 고기능성 스페로이드(heterotypic pseudo-islet, Hislet)를 제작함으로써, 기존 유사 이식체(pseudo-islet) 형성에 필요한 5일 이상의 시간을 획기적으로 단축하였다. 연구 결과는 바이오 소재 분야의 권위 있는 국제학술지 Bioactive Materials (IF: 18.9, JCR 상위 1%)에 2025년 5월 온라인 게재되었다. 연구팀은 지방 유래 줄기세포(ADSC)와 췌장 이식세포를 FS 장치에서 공배양함으로써, 단 8시간 만에 ADSC가 중심, 췌장세포가 외곽을 이루는 ‘코어-쉘 구조’를 가진 Hislet을 형성할 수 있었다. 이후 12시간의 추가 배양을 통해 세포 간 상호작용과 구조적 안정성을 높였으며, 이는 생존율 향상과 세포 기능 유지에 결정적 역할을 했다. 형성된 Hislet은 기존 췌장이식체보다 작고(평균 105 μm), 산소 및 영양공급의 이점을 가지며, ECM 생성과 세포 간 접합 단백질 발현이 현저히 증가된 것으로 나타났다. 특히 Hislet은 혈관신생(angiogenesis), 면역조절(immunomodulation), 인슐린 분비(glucose-responsive insulin secretion) 등의 다기능성을 갖추었으며, 1형 당뇨 동물 모델에서 실제 혈당 조절 능력도 검증되었다. 이는 이식 후 생존율 향상과 장기적인 치료효과에 기여할 것으로 평가되었다. 이번 연구는 이종세포를 기반으로 한 초고속 spheroid 제작 기술을 실제 치료에 적용한 사례로서, 자가 면역으로 파괴된 췌장기능 회복을 위한 새로운 전략을 제시한다. 향후 Hislet 기반 세포치료제는 고기능성, 고생존율, 고효율 인슐린 분비를 구현할 수 있는 플랫폼으로 발전될 가능성이 크며, 당뇨병뿐 아니라 다양한 세포이식 기반 치료법의 핵심 기술로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 논문명: Subaqueous acoustic pressure system based one day heterotypic pseudo-islet spheroid formation with adipose derived stem cells for graft survival-related function enhancement 주저자: 현지유 박사(1저자), 박준형 박사과정생(1저자), 박현지 교수(교신저자), 이동윤 교수(교신저자), 정지헌 교수(교신저자), 방석호 교수(교신저자) 외 게재지: Bioactive Materials (51권, pp.276–292) DOI: 10.1016/j.bioactmat.2025.05.005
- No. 333
- 2025-06-17
- 6039
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ESG로 펼쳐가는 인류의 미래
본 연구는 자연어 처리(NLP) 기술과 산업별 맞춤 설정을 활용하여 ESG 평가의 새로운 패러다임을 ESG-KIBERT(ESG-Keyword Integrated BERT) 라는 모델로 제안하고 있다. 기존 ESG 평가 시스템의 투명성 부족과 일관성 결여 문제를 해결하기 위해 개발된 이 모델은, BERT 기반의 언어 모델에 ESG 관련 텍스트 데이터를 추가로 학습시켜 ESG 관련 문장 요소들을 E(환경), S(사회), G(지배구조) 또는 비ESG로 분류하는 성능을 향상시켰다는 데 의의가 있다. 기존 ESG 평가 기관들이 평가 기준을 명확히 공개하지 않아 발생했던 불투명성 문제를 해결하고자, 본 연구는 자연어 처리 기법을 기반으로 독자 모델을 개발하여 ESG 분류 성능을 크게 향상시키고, ESG 자동 분석의 새로운 기준을 제시하였다. 특히 Sustainability Accounting Standards Board(SASB)의 중요성(materiality) 지도를 반영해 산업별 특성을 고려한 맞춤형 평가를 수행하고, 시장과 투자자 인식을 반영한 감성 분석을 통해 ESG 평가지표와 점수를 도출했다. 이러한 접근은 평가의 깊이와 투명성을 한층 강화하는 데 기여했다. 주요 기여는 다음과 같다. ESG-KIBERT 모델 개발: ESG 관련 뉴스 기사와 어닝 콜 내용을 이용하여 BERT 모델을 사전 훈련하고, 하드 어텐션 메커니즘을 적용하여 중요한 ESG 정보에 집중함으로써 ESG 분류의 정확성과 신뢰성을 높였다. 산업별 가중치 적용: SASB의 산업별 중요도 지도를 활용하여 S&P 500 기업의 ESG 성과를 산업 특성에 맞춰 평가하는 체계를 구축했다. 각 산업의 E, S, G 요소에 대한 가중치를 다르게 적용하여 더욱 정확한 평가를 가능하게 했다. 감정 분석 통합: FinBERT를 이용한 감정 분석을 통합하여 시장과 투자자들의 ESG 활동에 대한 인식을 반영함으로써 더욱 투명한 평가를 제공한다. MSCI 평가와의 비교: 개발된 ESG 평가 체계를 통해 산출된 ESG 점수를 MSCI의 평가와 비교 분석하여, 제시된 방법론의 유효성과 실용성을 검증했다. 본 연구를 지도한 김장현 교수는 “ESG-KIBERT는 평가 기준을 투명하게 공개하면서도 MSCI 등급과 유사한 수준의 분류 성능을 달성해, 투자자·정책입안자가 신뢰할 수 있는 대안 지표가 될 것”이라며 “향후 그린워싱 탐지를 위한 사전 구축과 음성 데이터 추가 학습을 통해 모델을 더욱 고도화할 계획”이라고 밝혔다. 이 연구 외에도 김장현 교수 연구팀은 ESG 평가의 자동화 관련 논문을 다수 발표 한 바 있어, 인공지능과 도메인(ESG)의 결합을 하는 연구사례로서 주목받고 있다. 이 연구는 ESG 평가의 투명성, 일관성, 신뢰성을 향상시키는 새로운 접근 방식을 제시하며, 투자자, 기업, 정책 입안자들에게 유용한 의사결정 지원 도구를 제공한다. 향후 연구에서는 음성 데이터 통합, 분석 대상 확장, 그린워싱 감지 기능 개선 등을 통해 더욱 완성도 높은 ESG 평가 시스템을 구축할 수 있을 것으로 기대된다. *논문명 : ESG-KIBERT: A new paradigm in ESG evaluation using NLP and industry-specific customization *저널명 : DECISION SUPPORT SYSTEMS *DOI : https://doi.org/10.1016/j.dss.2025.114440
- No. 332
- 2025-06-13
- 6339
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산소로 성질이 바뀌는 신기한 물질 발견
우리 주변의 대부분의 물질은 한 번 결정된 성질이 쉽게 바뀌지 않지만, SrFeOx라는 물질은 예외다. 이 물질은 산소의 양(x 값이 2~3 사이)만 달라져도 성질이 크게 변하고, 그 양을 쉽게 조절할 수 있어, 매우 흥미로운 연구 대상이다. 물리학과 최우석 교수 연구실에서는 본 물질을 얇은 단결정 박막으로 구현해 다양한 연구성과를 내고 있다. 예를 들어 SrFeO2.5는 '브라운밀러라이트(brownmillerite)'라는 층상 구조를 가지고 있는데, 이는 페로브스카이트 구조를 갖는 SrFeO3에서 산소가 적당히 빠져나가면서 생긴 결과다. 이 구조는 산소 팔면체(FeO6) 층과 사면체(FeO4) 층이 번갈아 쌓인 모양이며, 전기적으로 극성을 띠는(즉, 방향성이 있는) 특이한 구조이다. 본 연구에서는 이 구조가 아주 얇은 단위, 심지어 원자 한 층 수준에서도 강유전성을 보인다는 사실을 밝혔다 (아래 그림, 첫 번째 참고문헌). 강유전성은 메모리 혹은 에너지 분야에서 매우 핵심적인 물성이다. 이러한 강유전성은 FeO₄ 사면체 층에서만 나타나고, 가운데 낀 FeO₆ 층은 마치 절연체처럼 작용해 이웃한 층의 영향을 줄여준다. 이 덕분에, 각각의 얇은 층이 서로 간섭 없이 독립적으로 전기적 전환을 할 수 있고, 이는 차세대 초소형 메모리 소자에 응용될 가능성을 열어준다. 마치 원자 단위의 얇은 스위치가 층층이 쌓여 있는 것과 같은 셈이다. 한편, SrFeO2.5에서 산소를 더 줄여 SrFeO2로 만들면 구조가 완전히 달라진다. 이번에는 '무한층 구조(infinite-layer structure)'라고 불리는, 산소가 2차원 평면에서만 철을 둘러싸는 모양을 구현할 수 있다 (두 번째 참고 문헌). 이 과정은 산소 원자를 제거하는 고온 처리로 이루어진다. 본 연구에서는 실시간 전자현미경을 활용해, 산소가 층을 따라 빠져나가는 경로, 철 원자의 재배치 방식, 구조 전환의 세부 단계를 원자 수준에서 직접 관찰했다. 놀라운 점은 이 변환이 매우 빠르고, 산소 통로의 방향에 따라 진행 속도가 달라진다는 것이다. 산소가 더 쉽게 나갈 수 있는 방향으로 구조 자체가 "90도 회전"해서 바뀌기도 한다. 이렇게 유연하고도 정밀하게 움직이는 구조를 갖는 SrFeOx 물질은, 전기적 성질 뿐 아니라 향후 자성, 전도성, 심지어는 초전도성과 관련된 다양한 광전자소자 개발에도 매우 중요한 역할을 할 것으로 보인다. 결국 SrFeOₓ는 산소의 양에 따라 구조와 성능이 완전히 달라지는 '산소 조절형 재료'이며, 미래의 광전자기기에서 더 빠르고 작고 효율적인 소자를 만들 수 있게 해줄 열쇠가 될 수 있다. 출처 [1] Sub-unit-cell-segmented ferroelectricity in brownmillerite oxides by phonon decoupling, Nat. Mater. https://doi.org/10.1038/s41563-025-02233-7 (2025) [2] Monitoring the formation of infinite-layer transition metal oxides through in situ atomic-resolution electron microscopy, Nat. Chem. https://doi.org/10.1038/s41557-024-01617-7 (2025)
- No. 331
- 2025-06-10
- 4917
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금연 어렵다면 전자담배가 대안?
경피적 관상동맥 중재술(PCI)을 받은 흡연자가 일반 담배 대신 전자담배로 전환하거나 금연에 성공하면, 심혈관 합병증 위험이 유의하게 줄어든다는 국내 연구 결과가 European Heart Journal (IF = 39.3) 에 게재됐다. 이번 연구는 국민건강보험공단 빅데이터를 기반으로, PCI를 받은 성인 흡연자 1만7973명을 계속 일반 담배를 사용한 군, 전자담배로 전환한 군, 완전히 금연한 군으로 분류하고, 주요 심혈관 사건(심근경색, 사망, 재시술 등)의 발생률을 비교했다. 분석 결과, 전자담배로 완전히 전환한 환자는 일반 담배를 계속 사용한 환자보다 심혈관 합병증 위험이 약 18% 낮았으며, 금연군과 비교했을 때 유사한 수준의 위험 감소를 보였다. 연구의 교신저자인 최기홍 교수는 “심근경색 이후에도 흡연을 지속하는 환자가 많은데, 스텐트 혈전증 등 치명적 합병증의 위험은 수배 증가한다”며 “금연이 어렵다면, 해악이 더 적은 방식으로의 전환도 현실적 대안이 될 수 있다”고 설명했다. 이번 논문은 연구 성과뿐 아니라, 성균관대학교 의과대학 최기홍 교수와 삼성융합의과학원 강단비 교수의 다학제적 협업 성과로 임상의와 데이터 기반 역학 전문가가 긴밀하게 협업하여 도출한 모범 사례로 주목받는다. 실제로 두 연구자는 진료 환경에서 마주치는 다양한 질문에 데이터를 통해 답을 찾아가거나, 무작위대조군연구 수행이 어려운 질문에 대해 관찰연구 기반으로 근거를 축적하는 상호보완적 연구들을 지속하고 있으며 이를 통해 본 연구 외에도 impact factor 10 점 이상 및 분야별 상위 5% 내에 드는 유수의 저널에도 이미 다수 출판을 하였고 다양한 프로젝트를 함께 진행하고 있다.
- No. 330
- 2025-06-04
- 5913
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뇌질환 치료의 전환점, 전자패치-초음파 기반 전자약으로 맞춤치료
뇌질환 환자별로 다르게 나타나는 증상 정도를 뇌파로 진단하고 동시에 맞춤으로 치료하는 시대가 열렸다. 전자전기공학부 손동희 교수 연구팀과 글로벌바이오메디컬공학과 신미경 교수 연구팀은 한국과학기술연구원 바이오닉스연구센터 김형민 책임연구원 연구팀과 공동으로 대뇌에 균일하게 밀착하고 견고히 부착되는 새로운 뇌 인터페이스 신축성 전자패치를 개발했다. 이를 통해 초음파 신경 자극에도 잡음 없는 뇌파를 계측해, 병리적 뇌파를 진단하면서 적시에 치료 조건을 조정하는 ‘환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약(전자기적 구동을 통해 질병을 치료하거나 생체활동을 회복시키는 전자장치) 기술’을 최초로 구현했다. 전 세계 수천만 명 이상의 환자가 약물치료가 통하지 않는 난치성 뇌질환을 앓고 있다. 이를 치료하고자 병변 조직을 자극해 신경병 증상을 완화하는 경두개 집속초음파(두피에 장착한 변환기를 통해 초음파를 두개골에 투과시켜 뇌 조직 한 지점에 집중시키는 기술) 신경자극술이 등장했다. 하지만 환자의 뇌신경 구조가 각기 달라, 고정된 신경 자극 조건을 적용할 경우 치료 효과의 편차가 크고 오히려 증상을 악화시키기도 했다. 이를 극복하고자 초음파 자극에 따른 전기적 뇌파의 변화를 감지해 환자에게 맞는 자극 조건을 적시에 맞춤 제공하는 폐-루프(출력 결과를 입력 단계에 다시 입력해 설정 조건에 유동적으로 반영함으로써 출력 결과를 조정하는 방식) 신경자극 방법이 제안됐다. 이처럼 초음파 기반의 폐-루프 신경치료체계를 확립하기 위해서는 대뇌 표면에서 발생하는 전기신호(대뇌피질전도)를 실시간 피드백 정보로 활용하는 뇌파 계측 기술이 필수적이다. 하지만 대뇌피질전도를 계측하는 기존 전극 소자는 강성이 높고 형태 적응성이 낮아 뇌 조직의 복잡한 곡면에 밀착할 수 없으며, 뇌 미세 움직임에 따라 표면에 견고히 고정될 수 없어 장기간 뇌파 계측이 어렵다. 또한, 초음파 자극 시 접촉면에서 음압(소리가 매질 속에서 띠는 압력의 변화량) 진동에 의한 극심한 잡음이 발생해, 신경자극술을 수행하는 동안 전기적 뇌파를 계측할 수 없어 피드백 정보로 활용하지 못했다. 이에 연구진은 대뇌피질 곡면을 따라 균일하게 밀착하면서 조직 표면에 견고히 부착돼 뇌파를 측정하는 ‘형상변형 대뇌피질접착 신축성 전자패치’를 개발했다. 이는 접착 하이드로젤과 형상변형 기판으로 구성된 이중층 패치와 신축성 있는 구불구불한 배선 구조의 다중채널 미세전극소자를 결합해 제작됐다. 연구진이 개발한 전자패치를 대뇌 조직에 적용하니 접착 하이드로젤이 접촉면에서 체액을 흡수해 수 초 이내에 팽윤하며 표면에 부착됐다. 한편, 형상변형 소재는 형태가 쉽게 변하는 점소성과 주변 환경 온도가 높을수록 물성이 부드러워지는 열가소성을 띤다. 이러한 특성은 불규칙한 단차 구조를 가지며 체온을 띄는 대뇌피질 곡면을 따라 전자패치의 형태를 변형시켜, 미세한 이격 없이 밀착할 수 있게 한다. 이처럼 뇌 표면에 견고히 접합된 전자패치는 음압 진동에도 안정적으로 고정돼, 잡음 발생을 억제하고 대뇌피질전도를 고품질로 측정 가능케 했다. 이로써 연구진은 연속적인 초음파 자극 환경에서 병적인 뇌파의 강도를 실시간 진단하면서, 적시에 신경 자극 조건을 조정해 환자를 개별로 치료하는 환자맞춤형 뇌질환 제어 전자약 기술을 최초로 구현해 냈다. 이 기술을 뇌전증이 유발된 쥐 모델에 적용한 결과, 전자패치는 자유롭게 움직이는 동물에 이식된 상태에서도 안정적인 뇌파 모니터링 성능을 유지했다. 또한, 발작에 선행하는 병리적 고주파 신호를 정밀 포착해, 수 분 이내로 발생하는 본격적인 발작 증상을 정확히 예측하고 초음파 자극을 가동했다. 더 나아가, 초음파 자극이 가해지는 동안 발작성 뇌파를 왜곡 없이 감지해, 치료 효과가 충분치 않으면 자극 조건을 즉각 조정함으로써 발작 증상을 성공적으로 억제했다. 손동희 교수는 “초음파 자극에 반응하는 개별 환자의 뇌 신경 활동을 최초로 실시간 계측할 수 있게 돼 맞춤형 뇌질환 치료기술에 한 발짝 다가섰다”며 “향후 난치성 신경질환의 정밀 진단 및 개인맞춤형 치료를 가능케 하는 차세대 전자약 핵심기술로 자리할 것으로 기대된다”고 전했다. 연구결과는 9월 11일 전자공학 분야 최고 권위지인 ‘네이처 일렉트로닉스 (Nature Electronics, IF 33.7)’에 온라인 게재됐다. [그림 1] 형상변형 대뇌피질접착 신축성 전자패치 개요 및 견고한 뇌 부착력 형상변형 대뇌피질접착 신축성 전자패치는 조직에 접착 가능한 하이드로젤, 금/티타늄 금속 전극 및 배선, 신축성 형상변형 기판으로 구성된다. 이는 설치류와 소 대뇌피질에 도움 없이 쉽고 간편하게 부착되며 매우 견고하게 밀착된다. [그림 2] 신축성 전자패치의 형상변형 및 대뇌피질접착 원리 인체 내 습윤한 환경에서 하이드로젤의 젤화 특성에 의해 카테콜 기능기가 활성화돼 대뇌피질에 즉각 접착하기 시작한다. 동시에 신축성 형상변형 고분자는 대뇌피질의 굴곡에 맞추어 자발적으로 변형하며 빈틈없이 밀착된다. 대뇌피질에 견고히 부착되고 나면 형상변형 고분자 내부의 응력은 조기에 모두 해소돼, 뇌 조직에 물리적 압박 없이 장기간 안전하게 사용할 수 있다. [그림 3] 연구진이 개발한 신축성 전자패치의 대뇌 곡면 밀착 및 표면 부착 기능 평가를 위한 생체 외 비교 실험결과 (왼쪽 위) 생체조직에 부착된 신축성 패치 소재의 표면 접착 강도 (왼쪽 가운데 위) 형상변형 고분자의 온도 상승에 따른 강성(모듈러스) 변화량 (오른쪽 가운데 위) 형상변형 고분자의 신축 변형에 따른 변형 응력 추이 (오른쪽 위) 조직에 부착된 신축성 패치의 신축 변형에 따른 변형 응력 추이 (왼쪽 아래) 소뇌 조직에 적용된 신축성 패치 및 비교군 소재의 시간 경과에 따른 접촉면 형성 기능 시험 이미지. (오른쪽 아래) 소뇌 조직에 부착된 신축성 패치 및 비교군 소재의 신축 변형에 따른 조직 부착 성능 실험 이미지. [그림 4] 연구진이 개발한 전자패치의 초음파 잡음 저항성 뇌파 계측 성능 평가를 위한 생체 내 비교 실험결과 개발된 전자패치와 비교군 대뇌피질 전도 전극 소자(1. 상용 탄성 소재, 2. 접착 하이드로젤이 없는 신축성 형상변형 기판 소재, 3. 접착력이 없는 하이드로젤과 신축성 형상변형 기판이 함께 사용된 소재) 간의 쥐(rat) 대뇌 접촉면 사진이다. 마취된 쥐에 경두개 집속초음파로 신경 자극을 가해 대뇌피질전도를 모니터링한 결과, 비교군에 비해 새로운 전자패치는 초음파 잡음 없이 고품질의 뇌 신경 활동 반응 결과를 보였다.
- No. 329
- 2025-05-30
- 4959
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저탄소 원유 정제를 위한 고성능 분리막 개발
미래에너지공학과 이태훈 교수 연구팀은 미국 MIT 연구진과 함께 기존 원유 정제 공정을 대체할 수 있는 고성능 초미세다공성(Ultramicroporous) 분리막*을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 국제학술지 Science에 5월 23일자에 게재되었다. * 분리막: 분리막은 특정 분자의 크기, 형태 또는 화학적 특성을 기준으로 혼합물에서 원하는 성분을 선택적으로 투과시키거나 차단하는 기능성 소재이다. 특히 분리막은 열에너지나 상변화가 수반되지 않아, 기존 에너지 집약적인 분리 공정(예: 증류)을 대체할 수 있는 장점이 있다. 현재 원유 정제는 주로 열 증류 방식에 의존하며, 이는 전 세계 에너지 소비의 약 1%, CO2 배출의 약 6%를 차지할 만큼 에너지 집약적이다. 이를 개선하기 위해 미세다공성 고분자**(Polymers of Intrinsic Microporosity, PIMs) 기반 분리막 적용이 시도되어 왔으나 비싼 가격, 낮은 선택성과 유기용매에 의한 팽윤(swelling), 가소화(plasticization) 문제로 상용화에는 한계가 있었다. ** 미세다공성 고분자: 강직하고 비틀린 분자 구조에 기인하여, 고분자 사슬의 조밀한 배열을 방해하여 내부에 많은 자유 체적(Free volume)을 형성 및 분자 수준의 미세다공성(기공 크기 <2 nm 및 BET 비표면적 >100 m2/g)을 보이는 신소재 연구팀은 이러한 문제를 극복하기 위해 기존 상용 역삼투 분리막의 아마이드 결합 대신 팽윤에 강하고 비극성인 이민(imine) 결합***을 적용해 구조적 강성과 높은 초미세다공성을 동시에 확보했다. 또한, 트립티센(triptycene) 및 스피로바이플루오렌(Spirobifluorene) 유닛을 도입해 팽윤 및 가소화 안정성과 분자 선택성을 더욱 크게 향상시켰다. 특히 산업적으로 검증된 계면중합 공정을 활용, 대규모 생산이 가능한 점도 주목할 만하다. *** 이민(imine) 결합: 아민(-NH2)과 알데히드(-CHO) 사이의 축합 반응으로 형성되는 이중 결합(C=N) 구조로, 산소를 포함하는 아마이드 결합에 비해 극성이 낮고 구조적 강성이 크다. 실험 결과, 이번 분리막은 분자 크기에 따라 연료 성분을 선택적으로 분리할 수 있어 기존 열 증류 방식 대비 에너지 소비를 최대 수십 퍼센트까지 절감할 수 있는 잠재력을 입증하였다. 이는 상용 분리막으로 이뤄질 수 없던 결과이다. 제1저자로 참여한 성균관대 이태훈 교수는 “본 연구에서 개발한 초미세다공성 이민 기반 분리막은 기존 열분리 공정을 대체함으로써 원유 분별에 소요되는 에너지를 최대 수십 퍼센트까지 절감할 수 있는 혁신적 가능성을 보여준다”며 “산업적 제조공정과 호환되는 계면중합법을 이용하여 대규모 생산이 가능하며, 현존 석유화학 산업의 탈탄소화에 기여할 것으로 기대될 뿐 아니라 미래의 친환경 연료 생산 및 정유 공정의 패러다임을 변화시킬 것”이라고 밝혔다. 이 연구결과는 MIT Energy Initiative(MITEI)와 King Abdullah University of Science and Technology(KAUST)의 지원으로 수행되었으며 국제학술지 Science 에 5월23일에 게재되었다. ※ 논문명: Microporous polyimine membranes for efficient separation of liquid hydrocarbon mixtures ※ 저널: Science ※ 저자명: 교신저자 Zachary P. Smith, 제1저자 Tae Hoon Lee(이태훈), 공동저자 Zain Ali, Taigyu Joo, Matthew P. Rivera, Ingo Pinnau ※ DOI: 10.1126/science.adv6886 ▲ 산-촉매 계면중합 기반 초미세다공성 분리막 제조 및 응용처에 대한 모식도
- No. 328
- 2025-05-26
- 4659
