[뉴스프리존,대전=이기종 기자] 한국연구재단(NRF)은 고려대학교 의학과 김현구 교수팀(고대 구로병원)이 KAIST 바이오및뇌공학과 박지호 교수팀과 공동으로 폐암 병변을 정확하게 탐색해 수술 시 절제 범위를 최소화할 수 있는 형광조영제 흡입을 통한 폐암 탐색기법을 개발했다고 21일 밝혔다.

세계보건기구(WHO)에 따르면 전 세계 폐암으로 인한 사망자는 암으로 인한 사망자 중 1위를 차지한다.

초기 폐암에 대한 가장 효과적인 치료법은 수술적 치료인데 고령화와 조기검진기술의 발달로 고령의 초기 폐암 환자에 대한 수술 빈도가 늘고 있다.

다만 고령의 초기 폐암환자에게 암을 포함한 정상부위를 광범위하게 절제하는 기존의 수술법 대신 치료 후 합병증을 최소화할 수 있는 환자 맞춤형 정밀 폐암 수술법이 필요하다.

특히 정밀 폐암 수술법은 불필요한 정상 조직의 절제를 최소화하기 위해 수술 전 형광조영제를 주입하고 수술 중 형광영상 시스템을 이용해 실시간으로 정확하게 암 병변을 확인하면서 정확히 암 부위만을 절제한다.

최근 인도시아닌 그린(indocyanine green, ICG)이라는 형광조영제를 정맥주입하면 증진된 투과 및 유지 효과(Enhanced permeability and retention effect, EPR)에 의하여 암조직에 축적된다고 보고되고 있다.

이 인도시아닌 그린(ICG)은 정맥주입 시 혈류를 따라 몸 전체에 분포됨으로 혈관 조영이 가능한 안저혈관 조영과 정맥주입 후 주로 간세포에 흡수되고 장내순환 없이 담즙으로 배설되므로 간기능 검사용으로 FDA 승인을 받은 형광조영제이다.

하지만 인도시아닌 그린(ICG)은 특이적으로 암세포를 표적할 수 있는 조영제가 아니기에 암을 탐색하려면 과량을 주입하여야 한다.

이 때문에 이 같은 정맥주입 방식은 암 조직 뿐 아니라 몸 전체에 형광조영제가 분포되는 문제점이 발생하고 형광조영제 정맥주입 후 암조직에만 머물도록 24시간 정도 기다려야 하는 어려움도 있었다.

이번 연구팀은 이러한 제한점을 해결하기 위해 소형동물 폐암모델, 중형동물 폐암 모델과 폐암 환자조직을 이용한 일련의 분자생물학적 연구를 통해 형광조영제 흡입 방법이 기존 정맥주입 방법에 비해 폐암 탐색효율이 2배 가까이 높아지는 것을 확인했다.

연구과정을 보면 먼저 인도시아닌 그린을 혈관을 통해 투여하는 대신 흡입하는 방식으로 보다 효율적으로 폐에 도달했다.

또 폐포 구조가 파괴된 폐암에는 인도시아닌 그린이 도달되지 않는 반면 정상폐포에만 인도시아닌 그린이 도달되는 것을 확인했다.

이로 인해 어두운 폐암 조직의 경계면을 뚜렷이 확인할 수 있는 셈이다.

이후 실제 생쥐와 토끼에 흡입기를 통해 인도시아닌 그린을 흡입토록 한 결과는 정맥투여 시 보다 2배(정상 폐와 폐암에서의 형광 강도 차이) 더 정확하게 경계면을 확인할 수 있었다.

이어 사람의 폐암 조직의 경계면을 형광 현미경 으로 관찰함으로써 흡입방식의 탐색 효율을 확인했다.

이 연구결과에 의하면 흡입방식으로 변경하면 폐에 대한 선택성을 높임으로써 인도시아닌 그린의 사용량을 20배가량 줄일 수 있는데다 다른 장기에의 영향을 최소화할 수 있다.

특히 혈관을 타고 전신으로 이동하는 것이 아니라 상대적으로 폐에 집중해 이동하기 때문이다.

이로 인해 흡입 후 10분 경과한 후부터 폐암병변을 확인(24시간 까지)할 수 있다는 것도 수술 편의성을 높일 수 있는 장점이 될 수 있다.

이 연구는 교육부와 한국연구재단이 추진하는 기본연구지원사업으로 수행됐고 미국의사협회가 발행하는 외과분야 최상위 국제 학술지(JAMA Surgery)에 6월 24일 게재됐다.