보건타임즈 : 한국원자력의학원, 정확성 높인 'PET 암 진단 시약' 개발

[보건타임즈] 한국원자력의학원 연구진이 PET 암 진단의 정확성을 높인 시약을 개발해냈다.(그림 방사성의약품의 개발 모식도)

한국원자력의학원(원장 최창운)에 따르면 이 진단 시약은 양전자방출단층촬영(PET)검사 시, 암환자의 정상조직에 약물 축척률을 낮추는 대신 암 조직엔 높여, 영상으로 암을 찾거나 진행정도를 더욱 효과적으로 알 수 있도록 향상시켰다.

양전자방출단층촬영(PET)은 암 조기진단과 치료에 사용되는 대표적인 영상진단검사법 중 하나다.
의료진은 의료장비를 활용해 대사작용이 활발히 일어나는 암세포의 특성을 이용, 암 세포 주변에 조영제를 주입, 방사성의약품이 집중적으로 모이도록 해 암의 위치, 크기 정보, 전이 와 성장정도 등을 파악할 수 있다.

양전자방출단층촬영(PET)은 방사성의약품을 정맥 주사, 암 세포에 흡수된 방사성의약품의 양에 따라 암의 크기와 위치를 찾아내는 진단장비다.
기존 방사성의약품은 암 세포에 도달하기 전에 간 조직, 혈액 등에서 먼저 섭취되거나 분해되는 경우가 많아 이를 극복하기 위한 연구가 활발히 이뤄져왔다.

김정영 박사

박지애 박사

한국원자력의학원 박지애, 김정영, 이교철, 이용진 박사 연구팀은 암세포가 증식할 때 많이 발현되는 특정 단백질들이 특정 수용체와 서로 결합하는 특성을 이용, 이들 단백질 중 RGD 펩타이드 유도체에 구리-64(Cu-64)를 표지, 한층 개선된 방사성의약품을 개발했다.

RGD 펩타이드란 3개의 아미노산으로 구성된 단백질 조각이다.
암세포의 신생혈관 형성 시 많이 발현되는 수용체 ανβ3에 결합되는 특징이 있다.

구리-64(Cu-64)는 대표적인 금속성 방사성동위원소로서 금속성물질의 결합력을 이용, 분자체에 표지가 수월한 장점이 있다.
이 물질은 최근 다양한 형태의 암 진단용 양전자방출단층촬영(PET) 방사성의약품으로 연구 개발이 활발하다.

이번에 개발된 양전자방출단층촬영(PET) 방사성의약품은 암세포에 방사성의약품의 결합력을 높이는 동시에 정상조직에 대한 축적률은 줄이기 위해 RGD 펩타이드의 형태를 변화시켜 암 진단의 효과를 향상시켰다는 게 연구팀의 설명이다.

이 방사성의약품을 마우스 PET 영상을 통해 확인한 결과, 암조직 대비 정상조직의 신호비율이 대조군과 비교했을 때 360% 증가, 암 진단의 효율성을 높아졌다는 것을 의미한다.

종양을 가진 쥐 모델에게 종양 진단용 방사성의약품을 각각 주사한 후 획득한 PET 영상에서 대조군 (c) 에 비해 화합물 1 (a) 와 2 (b) 의 높은 종양 섭취와 낮은 간의 섭취를 확인할 수 있다.

실험 결과, 신규 방사성의약품을 주입한 경우 암조직 대비 정상조직 비율은 55, 대조군의 암 조직 대비 정상조직 비율은 15로 나타났다.

이 연구는 미래창조과학부가 지원하는 '방사선기술개발사업'의 일환으로 수행됐다.

양전자방출단층촬영(PET) 조영제는 지난 4월에 국내특허를 출원했으며 'Improved Pharmacokinetics Following PEGylation and Dimerization of a c(RGD-ACH-K) Conjugate Used for Tumor-PET Imaging(2016. 10)'이란 논문으로 국제 암 생물학 방사성의약품 학술지 캔서 바이오테라피 앤 라디오파마슈티컬스(Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals) 최근호에 게재됐다.

박지애 박사는 "이 연구 성과가 양전자방출단층촬영기술(PET)에서 종양 표적형 신규 방사성의약품의 연구와 임상활용에 도움이 되길 바란다"며 암의 영상진단능력을 향상시켜 향후 암 환자 치료에서 모니터링 기술로 활용될 것으로 내다봤다.