김한상 교수

암 조기 진단의 실마리가 될 새로운 종양 바이오마커(생체표지자)가 우리나라 의학자가 주도적으로 참여한 연구팀에서 발견했다.

연세암병원 종양내과 김한상 교수는 14일 “코넬 의대 데이빗 라이든 교수팀과 공동 연구한 논문 ‘세포밖 소포체 및 입자 단백체 분석을 통한 종양 바이오마커 탐색 연구’가 13일 셀(Cell, IF 38.637)에 게재됐다”고 밝혔다.

‘세포밖 소포체 및 입자’는 세포에서는 세포 기능 유지와 신호전달을 위해 여러 가지 방법으로 다양한 크기의(30~150nm) 작은 막성 소포체 또는 입자를 분비하는 것을 말한다.

김한상 교수(공동 제1저자)와 라이든 교수(교신저자)팀은 인체 조직, 혈액 샘플, 림프액을 비롯한 426개 인체 유래 조직(총 18개 암종 포함)에서 세포밖 소포체 및 입자를 추출, 질량 분석기를 활용해 프로테오믹스 분석(발현되는 단백질의 종류와 양을 정밀하게 탐색)을 수행했다.

그 결과 VCAN, TNC, THBS2, SRRT, DNAJA1, DPYSL2, AHCY, PGK1, EHD2, ADH1B 등 종양의 유무와, 암의 종류까지 진단하는 데 활용할 수 있는 단백질 바이오마커들을 규명해냈다.

이들 단백질은 주변 정상 조직에 비해, 종양 조직에서 유래하는 세포밖 소포체에서 발현되는 양이 2배 이상에 이르는 것으로 나타났다.

또한 랜덤 포레스트(Random Forest) 기법을 활용한 머신 러닝 모델에서도 발견된 바이오마커들의 활용 가능성을 확인했다. 종양 조직 유래 세포밖 소포체 및 입자를 활용한 테스트에서는 민감도가 90%, 특이도는 94%에 이르렀고, 혈액 유래 세포밖 소포체 및 입자를 활용한 테스트에서는 민감도가 95%, 특이도는 90%인 것으로 분석됐다.

김한상 교수는 “특정 바이오마커의 존재만으로 암 유무와 암종을 판단한다기보다는 이러한 바이오마커들의 존재를 종합적으로 분석해 암 발생 유무와 암종을 예측할 수 있다”고 설명했다.

특히 “이번 연구는 차세대 액체 생검 기술에 적용해 암의 발생 유무 및 재발, 치료 반응 평가에 활용될 수 있을 것으로 보인다”면서 “향후 세포밖 소포체 및 입자 추출 방법의 고도화, 단백체 탐색 기술의 고도화, 분석 기술의 고도화와 함께 혈액 검사를 통한 암 조기 진단 등 임상적 적용 가능성을 높일 수 있을 것”으로 기대했다.