KBSI, 저산소증 찾아내 암 진단하는 ‘이미징 프로브’ 개발

국내 연구진이 고형암의 종양 내부에 발생하는 저산소증만 감지할 수 있는 신개념 조영기술을 개발했다.

MRI는 물론 광학 이미징까지 이중모드 관찰이 가능해 향후 암 진단 및 치료제 개발에 새로운 전환점이 될 수 있을 것으로 기대된다.

25일 한국기초과학지원연구원(KBSI)에 따르면 바이오융합연구부 홍관수 박사 연구팀은 종양의 저산소증에 반응해 신호를 발생하는 감응성 바이모달(MRI·광학 혼합) 이미징 프로브를 개발했다.

고형암에서 주로 나타나는 저산소증은 암 진행과 전이를 일으키는 주원인으로 이를 제대로 감지하면 보다 유리한 임상결과를 얻을 수 있다. 또 종양 저산소증은 항암 치료의 내성과도 연관있는 것으로 알려져 있다.

저산소증이 있는 종양 조직에만 선택적으로 반응하는 형광 프로브 개발은 보다 정밀하게 암의 위치와 형태를 감지, 식별할 수 있다는 점에서 매우 유용한 기술이다.

이번에 개발한 프로브(NO2-Eu)는 이온이 포함된 형태로 합성한 것으로 저산소 환경에서 화학교환포화전이(CEST)에 의한 자기공명영상(MRI)과 광학 신호를 발현하도록 했다.



프로브가 저산소증에 의해 활성화되면 NO2-Eu에서 NH2-Eu로 환원돼 발광 신호가 발현되며 화학교환포화전이로 인해 MRI에서 조영 효과의 증강이 일어나게 된다.

특히 프로브는 실험관·세포 및 생체 수준에서 모두 암세포의 검출이 가능하도록 개발됐다.

연구팀은 프로브 광학 신호가 정상 수준 대비 저산소증 상태에서 약 3배 증가하는 것을 대장암 세포 실험을 통해 관찰했다.

또 대장암 세포를 이식한 실험쥐 동물 모델에서는 종양 부위에서 2배 정도 증가하는 것을 CEST MRI 영상으로 확인할 수 있었다.

한편 이번 연구성과는 의약화학분야 저명 국제 학술지인 ‘Journal of Medicinal Chemistry’ 온라인판에 지난 18일 표지 논문으로 게재됐다.

km5030@news1.kr