보건타임즈 : 고대 구로, '이중 형광 영상 활용한 폐암 정밀 수술법' 첫 개발

김현구 교수, 하버드의대 최학수 교수와 공동연구

800nm파장 cRGD-ZW800-PEG, 700nm파장의 ZW700-1C 사용

'폐암과 폐 구역 경계면' 동시에 정확하게 30분까지 정확하게 탐색

'수술기법 효용성 높음과 체내 안전성 뛰어난 형광 조영제' 확인

두 형광 조영제, 정맥 주입 후 4시간 내 '85% 이상' 신장 통해 체외 배출

논문, SCIE급 'International Journal of Surgery 1월호'에 게재

[보건타임즈] '이중 형광 영상을 활용한 폐암 정밀 수술법(논문보기)'이 처음 개발됐다.

고려대학교 구로병원 심장혈관흉부외과 김현구 교수(사진 좌) 연구팀은 미국 하버드 의대 최학수 교수(우) 연구팀과 공동연구를 통해 두 가지 근적외선 형광 조영제와 수술 중에 폐암과 폐 구역 경계면을 이중 형광 영상으로 동시에 영상화해 탐색할 수 있는 기법을 개발했으며 이 기법의 탐색 효능을 평가했다며 16일 이같이 발표했다.

최근 폐암 수술은 암 조직은 확실히 절제하면서 정상조직을 최대한 보존해 환자의 삶의 질을 높일 수 있는 방향으로 발전하고 있다.

최근 미국, 일본에서 대규모 임상을 통해 발표된 결과에 따르면 2㎝ 이하 초기 폐암의 경우 제한적 절제술 폐 구역 절제술은 폐엽 절제술과 비교해 비슷한 5년 생존율을 보이면서, 많은 정상 폐 조직 보존이 가능하다.

그러나 폐 구역 절제술을 시행할 때 폐암과 폐 구역 경계면을 동시에 정밀하게 구분하는 것이 필요하지만 현재로서는 이 부분의 연구가 미흡한 상황이다.

이에 연구팀은 두 가지 근적외선 형광 조영제(800nm파장의 cRGD-ZW800-PEG, 700nm파장의 ZW700-1C)와 수술 중에 폐암과 폐 구역 경계면을 이중 형광 영상으로 동시에 영상화해 탐색할 수 있는 기법을 개발, 이를 중형동물 폐암 모델과 대형동물 모델을 상대로 폐암 정밀 탐색과 폐 구역 경계면 탐색 효능을 평가했다.

이 결과 전임상연구(중형동물 폐암 모델과 대형동물 모델)에서 암 표적 형광 조영제(cRGD-ZW800-PEG)와 암 주변 혈류 분포를 확인할 수 있는 조영제(ZW700-1C와 ZW800-PEG)의 주입을 통해 폐암과 폐 구역 경계면을 동시에 정확하게 30분까지 정확히 탐색했다.

이를 통해 연구팀이 개발한 형광 조영제와 기법을 활용해 폐암과 폐 구역 경계면을 최장 30분까지 정확하게 탐색할 수 있음을 확인함으로써 수술 중 효용성이 높음을 확인했다.

이와 함께 두 형광 조영제는 물리 화학적으로 안정적이며 정맥 주입 후 4시간 내 85% 이상이 신장을 통해 체외로 배출되는 특징까지 가져 체내 안전성이 뛰어난 형광 조영제임을 전임상연구를 통해 입증해냈다.

이 논문 교신저자 김현구 교수는 "이 연구는 그동안 정밀 암 수술에서 폐암과 폐 구역의 경계면을 동시에 탐색하기 어려운 부분을 체내 안전성이 확보된 암 표적 형광 조영제(cRGD-ZW800-PEG)와 ZW700-1C를 투여, 폐암과 함께 폐 구역 경계면을 이중 형광 영상으로 동시에 탐색, 정확하게 구분할 수 있게 됨으로써 영상 유도 암 수술의 새 패러다임을 열어줄 것"이라면서 "이 논문은 고려대 구로병원과 하버드 의과대학이 5년에 걸친 지속적인 연구 결과물로 추후 연구중심 병원의 연구를 통해 암 표적 형광 조영제의 임상 적용에 초점을 두고 노력하고 있다"고 밝혔다.

하버드의대 최학수 교수는 "개발된 형광 조영제와 이중 형광 영상 기술을 향후 폐암뿐만 아니라 다른 암에 적용해 암 부위만 정밀하게 절제함으로써 불필요한 정상조직의 절제를 최소화하는 것은 물론 환자의 삶의 질을 높이는 시대가 올 것"이라고 강조했다.

이 연구 결과를 상세하게 다룬 논문은 'Precise and safe pulmonary segmentectomy enabled by visualizing cancer margins with dual-channel near-infrared fluorescence란 주제로 SCIE급 '국제외과학회지(International Journal of Surgery) 1월호'에 게재됐다.

한편 김 교수는 이 논문으로 생물학연구정보센터(BRIC)가 선정하는 '한국을 빛내는 사람들'에 선정됐다.