혈액 한 방울로 전립선암 진단부터 치료 예측까지

김홍열기자 2024-06-04 (화) 05:56 11일전 53  

- 새로운 바이오마커 개발해 조직생검과 영상진단 단점 극복-

 

한 방울의 혈액으로 전립선암 재발부터 진행, 약물치료 반응까지 정확하게 예측 가능한 혈중암세포 기반 PSMA(전립선특이적막항원으로 PET CT와 같은 분자영상 및 치료에 활용됨) 검사 기술이 개발되었다.

 

한국연구재단(이사장 이광복)은 인제대학교 정재승·한기호 교수와 서울대학교 변석수 교수 공동연구팀이 혈중암세포의 PSMA mRNA(핵 안에 있는 DNA의 유전정보를 세포질 안의 리보솜에 전달하는 RNA..) 농도를 측정하여 전립선암의 진단 및 치료를 획기적으로 개선한 새로운 검사방법을 개발했다고 밝혔다.

     

전립선암은 남성 암 중 발생률과 사망률이 빠르게 증가하고 있어 정확한 진단과 적절한 치료가 중요하다. 

 

현재 PSA(전립선 특이항원으로 전립선의 건강 상태와 관련된 중요한 생체 표지자임. 전립선에서 생성되며 그 수치는 혈액 검사를 통해 측정 가능함)검사, 조직생검 및 CT와 MRI 같은 영상진단 방법이 주로 사용되고 있다. 하지만, PSA 검사는 특이성이 낮고, 조직생검은 통증이 수반되고 감염 위험 및 반복 검사가 어렵다는 단점이 있다. 

   

최근 기존 영상진단의 단점을 보완한 PSMA-PET CT가 도입되었지만, 반복적으로 자주 사용하기 어렵고, 장비가 고가이며, 장비 운용에 전문인력이 필요하다.

 

공동연구팀은 6년간 다기관-전향적 연구로 247명의 전립선암 환자를 추적·관찰하여 혈중암세포가 발현하는 새로운 바이오마커 PSMA mRNA를 찾았다.

 

액체생검 기반의 새로운 바이오마커를 이용하면 단순 혈액검사로  전립선암의 재발과 진행, 그리고 약물치료 반응성을 예측할 수 있다.

 

또한 전립선암의 초기단계부터 전이단계까지 암 상태를 보다 정확하게 파악할 수 있어 기존 조직생검과 PSMA-PET CT의 단점을 보완 또는 대체 할 수 있다.

 

나아가 약물 치료에 대한 환자의 반응을 실시간으로 모니터링하여 치료효과를 극대화하는 개인 맞춤형 치료계획을 수립을 돕고, 전립선암의 다양한 단계에서 치료를 위한 의사결정을 지원할 수 있다.  

 

본 연구의 제1저자인 인제대 조형석 박사는 “혈중암세포 기반의 PSMA mRNA 검사법은 환자에게 최소한의 부담으로 최대의 진단효과를 제공함으로써, 전립선암 관리의 새로운 패러다임을 제시할 수 있을 것”이라고 기대를 밝혔다.  

 

정재승 교수는 “종양의 위치에 대한 공간적인 정보를 제공하는 PSMA 영상과 암세포의 활동성과 공격성에 대한 정보를 제공하는 혈중암세포 기반 PSMA 검사를 결합하면 PSMA PET-CT의 위양성(False positive 본래 음성이어야 할 검사결과가 잘못되어 양성으로 나온 경우) 단점을 극복하고, 전립선암의 진단 치료 정확성을 크게 향상시킬 수 있다”고 덧붙였다.

     

이 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 개인기초연구사업을 통해 수행된 이번 연구성과는 미국암연구회(AACR)의 임상암연구회지(Clinical Cancer Research)에 5월 1일 온라인 게재되었다.

 

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그림1) 전립선암 환자로부터 혈액샘플 채취 및 마이크로플루이틱 플랫폼을 활용한 혈중암세포 분리

(1) 국소전립선암, 전이성 호르몬-민감성 전립선암, 전이성 호르몬-불응성 전립선 암환자들로부터 말초혈액을 5-10 ml 채취 (액체생검)

(2) 샘플 전처리 (자성나노비드 라벨링): 혈중암세포가 표현하는 항원에 부착될 수 있는 항체에 자성나노비드를 라벨링함. 

(3) 혈액을 측면방향 자기영동 기술을 사용한 마이크로 칩에 주입하면, 자기장의 힘에 이끌려서 혈중암세포암만 칩의 아래 출구로 빠져 나오고 자성나노비드가 부착되지 않은 백혈구 등은 위쪽 출구로 배출됨. 

(4) 분리된 혈중암세포의 개수를 확인하고 세포를 파괴시켜 세포막에 존재하는 전사체량을 분석  

 

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(그림2) 액체생검 (혈중암세포) 기반 유전자 검사기술의 적용 범위   

(1) 혈중암세포의 존재를 확인함으로써 암을 조기에 진단할수 있음.

(2) 혈중암세포가 발현하는 전사체(mRNA) 농도를 측정함으로써 암의 재발과 진행, 항암치료의 반응성을 예측할수 있음.

(3) 혈중암세포가 특이적으로 발현하는 전사체를 타킷으로 한 암백신 및 항암신약 개발을 시도할수 있음.

(4) 혈중암세포가 발현하는 유전정보 특징에 따라 암환자를 분류하여 개인 맞춤형 치료를 시도할수 있음. 

                  < 그림설명 및 그림제공: 인제대학교 정재승 교수 >

 

 

 

 

 

 

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