보건타임즈 : 고대, 혈액 검사로만 '폐암' 조기에 진단한다

'홍성회 교수, 고대구로병원, 김현구 교수, 고대 정혜선 연구교수, 최병현 연구교수'팀
엑소좀 GCC2 진단 민감도와 특이도 각각 '90%와 75%'
'GCC2', 비소세포폐암 조기에 진단할 수 있는 바이오마커임 입증
논문, 국제 저명 학술지 'Cancers 10월 온라인' 발표

[보건타임즈] 최근 혈액 검사로만 폐암을 조기 진단할 수 있는 획기적인 진단법이 나왔다.

고려대 바이오시스템의과학부 홍성회 교수(사진 상단 左, 교신저자) 고대구로병원 흉부외과 김현구 교수(상단 右, 교신저자), 고려대 BK21 정밀보건과학융합교육연구단 정혜선 연구교수(하단 左, 공동 제1저자), 고려대 부설 한국인공장기센터 최병현 연구교수(하단 右, 공동 제1저자) 연구팀은 혈액 검사를 통해 폐암을 진단할 수 있는 'GCC2 바이오마커'를 개발해냈다.

GCC2 (grip and coiled- coil domain- containing protein 2)는 세포 내 골지체에 존재하는 소낭-막 결합 유도 단백질로 소포체를 막과 가깝게 해 결합을 유도하는 역할을 한다

폐암은 전 세계적으로 발병률과 사망률이 가장 높으며 진단 시기에 따른 5년 생존율이 높지 않다.
폐암 환자의 생존율을 높이기 위해선 조기 진단이 가장 효과적이다.
매년 폐암 검진 가이드라인을 권고하고 있지만, 흉부 X선, 저선량 컴퓨터 단층촬영 (low-dose computed tomography), 양전자방출 단층촬영 (positron emission tomography) 등은 비용이 많이 들 뿐만 아니라 방사선에 노출할 위험이 있어 반복해서 진행하기가 힘들다.
폐암의 조기 진단을 위해선 위험도가 낮은 혈액 등 액체 생검과 바이오마커를 이용한 진단법이 절실하다.

이번에 연구팀이 발굴한 GCC2 바이오마커는 폐암의 조기 진단에 뛰어난 성능을 보일 뿐만 아니라 말초 혈액에서 얻을 수 있는 GCC2+ 엑소좀의 확인을 통해 증상이 없는 사람들을 대상으로 기본 혈액 검사만으로도 빠른 폐암 진단의 가능성을 보여줬다는 연구팀의 설명이다.
특히 환자의 조직을 채취, 검사하는 조직 생검(tissue biopsy)이 필요가 없게 돼 환자가 폐암 진단을 위해 감수해야 하는 불편과 위험을 최소화할 수 있다.

GCC2+엑소좀(exosome)은 GCC2가 발현되는 엑소좀(50~150㎚) 크기의 작은 소포체다.

세포가 분비하는 작은 소포체 엑소좀은 세포의 다양한 세포 물질을 포함하고 있다.
이에 연구팀은 정상과 비소세포폐암(NSCLC) 세포가 분비하는 엑소좀을 서로 구별하는 새로운 바이오마커 GCC2 단백질을 발굴했다.

GCC2 단백질은 세포 내 골지체 (Gogi Apparatus)에 존재하는 막 단백질로써, 세포 내 수송 역할을 한다.
이 마커는 단백체 분석을 통해 폐암 세포주에서만 검출됐으며 폐암 병기 진행에 따라 증가, 폐암 병기 초기 단계에서 유의성 있게 높은 발현을 나타내 폐암 진단에 탁월한 성능을 보였다. (그림)

폐암 초기(병기 1기) 비소세포폐암 환자 혈장으로부터 분비된 엑소좀의 GCC2 단백질 발현량은 건강한 대조군보다 유의하게 높았다.
연구팀은 수신자 작동 특성 곡선(receiver operating characteristic curve, ROC curve)을 통해 엑소좀 GCC2의 진단 민감도(sensitivity)와 특이도(specificity)를 진단한 결과 각각 90%와 75%로 나타났다.
ROC 값 0.844는 GCC2 단백질이 정상과 폐암 세포에서 분비된 엑소좀을 효과적으로 구별할 수 있다는 의미로 GCC2가 비소세포폐암을 조기에 진단할 수 있는 바이오마커임을 입증했다. (그림)

이 연구책임자 홍성 회 교수는 "폐암 환자의 생존율을 높이기 위해선 조기 진단이 중요하지만, 조직 생검 등의 방식은 환자에게 부담이 많이 가는 검진"이라면서 "이번에 개발된 혈액을 통한 폐암 진단 방식은 환자들에게 안전하면서 조기 진단을 통해 생존율을 높일 수 있을 것"이라고 기대했다.

이 연구는 고려대학교 연구중심병원 사업과 바이오·의료기술개발 사업의 지원을 받아 수행됐다.
이 연구 결과를 상세하게 정리한 논문은 'GCC2 as a New Early Diagnostic Biomarker for Non-Small Cell Lung Cancer'란 주제로 지난달 (한국 시각) 10월 31일 종양학(oncology) 분야의 우수한 학술지 'cancers' 온라인판에 게재됐다.