“미량의 혈액만으로 ‘암 전이’ 진단 가능하다”

전북대 이상권 교수, 전이암 조기 진단칩 개발 성공

전북대학교 이상권 교수팀(반도체과학기술학과)이 소량의 혈액만으로 조기에 암 전이 여부의 진단이 가능한 ‘혈중 종양세포 분리칩’을 개발해 관심을 모으고 있다.

이번 결과는 지난 4월 소량의 혈액을 키트에 떨어뜨려 면역세포만을 분리할 수 있는 ‘세포분리칩’ 개발에서 진전된 것으로 세계적 저널인 나노 레터스(인용지수 12.186) 5월31일자 온라인 판에 게재됐다.

지난 4월 나노스케일에 이와 관련된 연구를 발표했던 이 교수팀은 당시 쥐의 비장에서 면역세포를 추출해 질병 및 면역학적으로 중요한 특정 ‘CD4 T세포’만을 선택적으로 분리하는 데 성공했었다.

이번 결과는 실제 암환자의 혈액에서 종양세포를 분리하는 데 성공했다는 데 큰 의미가 있는데 이 교수팀은 암환자 2명과 일반인 2명 등의 혈액에 인위적으로 5~10개의 폐 종양세포(Lung cancer cells, A549)를 집어넣어 70%에 가까운 종양세포를 분리하는데 성공했다.

특히 이번 연구는 미량의 혈액만으로 40분이라는 짧은 시간 안에 간단히 암 전이 여부 진단이 가능하다는 데 큰 의미가 있다.

이번 연구에 사용된 혈중종양세포 (Circulating Tumor Cells, CTC)는 전이암환자의 혈액에 존재하는 미량의 암세포로 이들이 혈액을 통해 다른 인체의 조직으로 전이가 되며 새로운 조직에 고착되어 전이암으로 발전되는 역할을 한다.

이 혈중종양세포는 통상 일반세포 10억 개당 1~100개 정도의 극미량만이 혈액 안에 존재해 현실적으로 혈중 종양세포를 정확하게 발견하고 분리하는 데 큰 어려움이 있었다.

이 교수팀은 그동안 나노구조를 바이오메디컬에 응용하는 연구를 통해 나노 구조가 혈액 내 미량으로 존재하는 혈중 종양세포를 95% 이상 분리해 낼 수 있다는 것을 확인했고, 이를 기반으로 진단칩 개발에 성공했다.

또 쿼츠나노필라를 기반으로 한 이 진단칩은 일반적인 유리기반 진단칩보다 4배가 높게 분리율을 보인다는 것도 밝혀냈다.

이상권 교수는 “암 환자의 10명 중 9명이 전이암을 통해 사망하는 만큼 병원에서가 아닌 알반인이 가정에서 손쉽게 혈중 종양세포를 발견한다면 전이암으로 인한 사망률을 획기적으로 줄일 수 있다”며 “이번 연구 결과에 대해 특허를 출원할 예정이며 이를 토대로 소량의 혈액으로 다양한 전이암을 진단할 수 있는 ‘다목적 휴대용 전이암 진단칩’ 개발에도 나설 예정”이라고 말했다.

한편 이번 연구에는 이상권 교수를 비롯해 박사후연구원 김길성 박사, 김동주·형정환·설진경(박사과정)씨와 이교수가 현재 연구년을 보내고 있는 예일대 의대 연구진이 참여했으며 한국연구재단의 기초연구실 육성사업과 중점연구소사업의 지원을 받아 수행이 됐다.