세계최초, 피 한 방울로 폐암 진단 기술개발
“가장 단 시간에 간편하고 손쉽게 폐암을 진단할 수 있습니다”
발 문 : 경북대학교 조제열 교수는 대학원생 및 교수연구진으로 구성된 대학 내 벤처기업 (주)프로탄 바이오와 공동으로 혈액을 이용한 폐암 진단 마커를 세계 최초로 개발했다. 폐암은 자각증상이 희박하기 때문에 조기발견이 어려워서 국내 사망률１위를 기록하고 있는 질병이다. 또한 고가의 Ｘ선이나 ＣＴ촬영, 샘플을 이용한 조직검사 등을 통해서 확인을 해야 하기 때문에 매우 고통스러운 진단과정이 필요했다. 하지만 이번 연구에서는 간단한 절차를 통해 폐암진단을 가능하도록 했기 때문에 비용 면에서나 시간, 효율 면에서 매우 효과적인 발견으로 평가받고 있다.

H4단백질의 이탈현상으로 진단
조제열 교수는 “길다면 길고 짧다면 짧은 3년 동안 연구기간을 거치며 노력했는데 중요한 발견을 하게 되고 결과가 좋아서 좋습니다. 무엇보다 폐암환자들에게 좋은 도움을 드리게 되어 기쁘게 생각합니다”라고 이야기하며 개발소감을 대신했다. 조제열 교수팀은 폐암을 진단할 수 있는 새로운 마커를 개발하고자 폐암 환자의 혈청으로부터 다중-렉틴 친화 칼럼을 이용한 당단백질 분리 기술 및 이온 트랩형 질량분석기 (LC-MS/MS)에 의한 펩타이드 분석 기술을 이용하였다.
이 기술로 혈액을 통한 진단에서 찾아낸 것은 혈액의 응고 등에 관여하는 것으로 알려진 혈액 내 혈장 칼리크레인의 단백질을 구성하는 H4의 특이성을 발견한 것이다. 보통 혈장 칼리크레인은 H1, H2, H3, H4, L1이라는 요소로 구성돼 있는데, 폐암환자의 경우에는 H4라는 부분이 이탈현상이 일어나면서 다른 사람에 비하여 높은 수치로 검출되는 것으로 나타난다. 현재까지 간암 및 대장암, 전립선암의 경우에는 각각의 진단 마커들이 개발되었지만 폐암을 진단 할 수 있는 효과적인 진단 바이오 마커의 개발은 세계최초라는 점에서 폐암환자들에게 희소식이 되고 있다.

치주염, 당뇨병도 혈액 한 방울로 진단
조제열 교수는 끊임없는 연구에도 불구하고 연이은 연구실패로 많은 어려움에 봉착하며 ‘과연 가능한 것일까’라는 의구심마저 들었다. 하지만 어느 날 실패한 실험이라고 생각했던 샘플을 재차 확인한 결과 초기 당단백질 분리에서 전구체가 아닌 약 18kDa 단편이 암환자에만 나타나는 것을 확인하면서 실험이 성공했음을 알게 되었고 이후 다른 방법으로 검증의 단계를 거쳤다고 한다. 판정성공률은 경북대학교 흉부내과 박재용 교수팀에서 제공한 폐암환자 52명의 샘플에서 45명을 양성으로 판정하여 약 87%의 검출 민감도를 나타내었다.
이번 연구 성과는 경북대학교 조제열 교수 연구실에 축적된 새로운 단백질 디스커버리 기술과 대학 내 벤처기업인 (주)프로탄 바이오와 진단시약 제조 전문 업체인 (주)에스디의 협력으로 이루어 졌다. 연구과제는 2004년부터 산업자원부 R&D 클러스터와 과학기술부의 연구지원으로 연구가 진행되었으며 경북대 병원 호흡기내과 박재용 교수팀이 공동 연구에 참여 하였다.
또한 조 교수는 조 교수는 이번 연구 성과를 발판 삼아 앞으로 우리나라 성인들이 가장 많이 앓고 있는 질병인 치주염과 당뇨병을 혈액으로 진단할 수 있는 마커를 찾아내는 연구를 진행할 계획이라고 밝혔다.