실시간 세포 추적 이미징으로 암 전이 억제 가능성 확인

(대전=뉴스1) 김태진 기자 = 국내 연구진이 실시간 세포 추적 이미징으로 암 전이를 제어하는 새로운 방법을 제시해 주목된다.

한국기초과학지원연구원(KBSI)은 광주센터 이성수 박사 연구팀이 국립순천대 의생명과학과 김종진 교수 연구팀·약학과 장동조 교수 연구팀과 이러한 연구 성과를 도출했다고 7일 밝혔다.

연구팀은 타이니어(TiNIR)의 암전이 억제 효과를 생체영상화, 면역조직화학법, 3차원 홀로토모그래피 기술, 리보핵산(RNA) 시퀀싱 및 마우스 모델 동물을 이용해 메커니즘을 규명했다.

이번 연구에서 순천대 연구팀은 전이성 암에서 HO2(세포에서 헴을 분해하는 효소) 단백질 발현 증가를 확인했고, 기능이 억제됨에 따라 세포 내 ROS 축적 및 인산화 제어를 통해 최종적으로 세포골격 합성과 세포주기를 억제함으로써 전이암 치료의 가능성을 확인했다.

HO2 억제제로 사용한 TiNIR는 치료 효과 이외에도 형광 특성으로 인해 전이성 암을 추적할 수 있는 프로브(탐침자)로 진단과 치료를 동시에 시행하는 신개념 기술을 일컫는 테라그노시스 분야에서의 활용 가능성을 보였다.

테라그노시스는 치료를 뜻하는 `테라피(Therapy)'와 진단을 뜻하는 `디아그노시스(Diagnosis)'의 합성어이며, 질환의 진단 및 치료를 동시에 수행할 수 있는 기술을 의미한다.

KBSI 연구팀은 3차원 홀로토모그래피 정량 분석기술을 폐암 전이암에서 활용, TiNIR 처리 후 살아있는 폐암세포의 움직임을 세계 최초로 실시간으로 분석했다.

이를 통해 대조군과 비교 시 속도와 총 이동 거리가 의미 있는 수준으로 감소한 것을 확인했다.

또 대조군과 TiNIR를 처리한 폐암세포를 각각 ‘활발히 움직이는 그룹’과 ‘거의 움직이지 않는 그룹’으로 분류했을 때 TiNIR를 처리한 암세포에서 ‘거의 움직이지 않는 그룹’의 비율이 대조군보다 월등히 높은 것을 확인함으로써 TiNIR의 암세포 이동 저해 효과를 확인하고 전이 억제 가능성을 증명했다.

이성수 박사는 “이번에 적용한 3차원 홀로토모그래피 기술은 살아있는 암 질환세포의 운동성을 실시간 추적하고 정량적으로 분석할 수 있다는 점에서 차별성이 있다”며 “앞으로 3차원 홀로토모그래피를 활용한 실시간 세포 추적 이미징 분석 기법은 암질환 극복 신약 개발 전략 제시에 시금석이 될 것으로 기대된다”고 말했다.

김종진 교수는 “새로운 전이암 바이오마커 HO2와 선택적 억제제인 TiNIR 활용 치료법으로 암 환자의 절반 이상이 겪는 전이를 관리할 수 있을 것으로 예상된다"며 "향후 암 예방, 진단 그리고 치료 전략에 새로운 패러다임이 될 것으로 보인다”고 했다.

이번 연구의 결과는 '생체 재료 연구' 온라인에 지난 4월 26일 게재됐다.

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