한번의 피 검사로 다양한 종류의 암 밝혀낼 수 있다

저렴한 비용으로 혈액 한 방울로 다양한 암 진단할 수 있는 기반 마련

 

［메디컬투데이 강연욱 기자］

국내 연구진에 의해 동일한 질량분석기와 검사법을 따르면 동일한 단백질 정량 값을 얻을 수 있게 됐다.

서울대학교병원 의공학과 김영수 교수, KIST 이철주 박사 공동연구팀은 질량분석기(Triple Quadrupole Mass Spectrometer)의 다중반응검지법(Multiple Reaction Monitoring, MRM)을 이용해 유방암 세포 시료 극미량 1μg(1/1000mg)으로 319개 단백질 표지자의 절대 정량 분석 기술을 개발했다.

이 연구는 미국국립암연구원의 지원으로 미국 Fred Hutchinson Cancer Research Center의 Amada Paoulovich 박사(이하 미국 서부 Seattle 팀)와 BROAD Institute of Harvard and MIT의 Steven Carr 박사(이하 미국 동부 Boston 팀)와 공동으로 진행됐다.

우리 몸의 세포 형질을 결정하는 중요 요소는 유전자와 단백질이다. 현재 유전체 정보는 Next Generation Sequencing(NGS) 기술의 발전으로 비교적 쉽게 얻을 수 있지만 단백질체 정량(특정 단백질 농도 측정) 분석은 속도 및 규모에서 제한적으로 이뤄지고 있다.

암은 증식과정에서 고유의 단백질을 만들어 내는데 혈액을 뽑아서 암세포가 분비한 단백질의 양을 측정하는 것이 종양표지자 검사이다.

정확한 암 검진을 위해서는 CT, MRI, PET 등 각종 영상검사를 한다. 이런 검사는 고비용, 방사선 노출의 위험으로 매달 할 수 없다. 종양표지자 검사는 저렴한 비용에 정기적으로 암 유무를 screening 할 수 있다.

현재 종양표지자 검사는 암 세포가 분비한 단백질과 항체의 반응으로 농도를 측정한다. 종양표지자 마다 새로운 항체 분석법을 개발해야 하므로 시간과 비용이 많이 든다. 같은 검사를 해도 각 분석실험실마다 단백질 분석 편차가 있어서 표준화된 동일한 값을 얻기 어렵다.

이런 고민에서 개발된 것이 질량분석기를 이용한 다중반응검지법이다. 이 검사법은 극미량 1μg 시료의 한 번 검사로 100~300여개의 단백질 표지자를 한 번에 정량할 수 있다. 어떤 단백질이 암 표지자인지 밝혀지면 한 번의 피 검사로 여러 수십 개의 암을 밝혀낼 수 있다.

연구팀은 30개의 유방암 세포주를 화학적 전처리 후에 발생한 319개의 단백질 단편 시료 중 162개를 한국 Seoul팀, 미국 서부 Seattle팀, 미국 동부 Boston팀으로 이송해 동일한 질량분석기와 기술로 단백질을 정량했다.

그 결과 각 3팀 간의 162개 평균 분석치의 변화는 0.2% 이내였다.

김영수 교수는 “개인 맞춤의학의 도래에 따라서 대규모 단백질 표지자가 세계적으로 통일된 절대 정량 분석 값으로 분석이 가능해지면 공통 기술 개발이 가능해져서 단백질 표지자의 분석과 의료 산업 기술의 발전에 크게 기여할 것으로 예상 된다”며 “본 연구에 수행한 질량분석기기를 이용해 초고속 다중 단백질 표지자 분석이 가능하면 초저가 혁신적인 의료 분석 장비가 개발될 수 있을 것으로 예상 된다”고 말했다.

한편 이번 연구는 Nature Methods 인용지수(Impact factor=23)에 12월 온라인호에 게재됐다.

메디컬투데이 강연욱 기자(dusdnr1663@mdtoday.co.kr)