채혈없이 소변으로 전립선암 진단한다

최낙원·강지윤 KIST 박사 연구팀, 고려대 교수팀과 공동으로
엑소좀 내 마이크로DNA검출에 성공

[아시아경제 김봉수 기자] 국내 연구진이 피를 뽑지 않고 소량의 소변만 채취해서도 전립선암을 진단할 수 있는 원천 기술을 개발됐다.

한국연구재단은 최낙원·강지윤 한국과학기술연구원(KIST) 박사 연구팀이 봉기완, 강성구, 심지성 고려대 교수 등과 공동으로 소변에 미량 존재하는 엑소좀(세포외 소포체) 내 전립선암 관련 마이크로RNA(약 20-25개의 핵산으로 구성된 짧은 RNA의 일종)를 검출할 수 있는 기술을 개발했다고 12일 밝혔다.

엑소좀은 세포들 사이 또는 세포와 외부 환경의 끊임 없는 정보 교환을 위해 중간 매개체 역할을 하는 세포 유래 물질이다. DNA, RNA, 단백질을 포함하고 있어 유래된 세포의 상태와 정보를 알 수 있으며, 혈액, 소변, 침, 눈물 등 다양한 체액에 존재한다.

의학계에선 불필요한 조직검사나 수술, 방사선요법을 줄이기 위해 기존 전립선암 진단에 쓰이는 혈액 내 전립선 특이 항원(PSA) 검사 보다 더 민감한 바이오마커를 개발하려는 연구가 활발하다. 특히 체액 내 엑소좀에 함유된 마이크로RNA가 다양한 질병과 연관 되어 있음이 알려지면서 집중적으로 연구되고 있다. 그러나 분비되는 엑소좀이 적은 데다 엑소좀 내 마이크로RNA 농도 역시 낮아 적은 샘플에서 효율적으로 마이크로RNA를 검출할 수 있는 기술이 필요한 실정이었다.

연구팀은 아주 적은 양의 마이크로RNA 신호를 하이드로젤 안에서 증폭해 검출할 수 있는 기술을 개발했다. 실제 이를 이용해 정상인과 전립선암 환자의 소변 샘플 0.6ml 에서 마이크로RNA 발현량 차이를 민감하게 검출해냈다. 기존 PSA 검사의 경우 민감도 90% 기준 특이도 30%를 가지고 있는데 이보다 약 2.2배 높은 68%의 특이도를 보이며 이는 기존 마이크로RNA 검출법 대비 약 67배 적은 부피의 샘플로 얻은 결과 이다.

연구팀은 엑소좀 내 마이크로RNA가 질병 특이도 높은 바이오마커로서 쓰일 수 있기 때문에 이번에 개발한 체액 분석 기술을 활용해 전립선암 외에도 다양한 질병을 보다 정확하고 민감하게 진단할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

최낙원 박사는 “이번 연구에서 전립선암 환자 19명, 정상인 19명의 소변 내 엑소좀 마이크로RNA를 검출하였는데, 앞으로 코호트 규모를 확장시켜 보다 확실한 전립선암 확진 마커를 발굴해낼 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 바이오센서 분야 국제학술지 '바이오센서스 & 바이오일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics)'에 지난달 16일자 온라인 게재됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr