원자력의학원, 'Zr-89 옥살레이트' 개발···류머티스성 관절염 진단 가능 

종양과 염증을 가진 쥐 모델에게 [18F]FDG 와 89Zr-oxalate를 각각 주사한 후 획득한 PET 영상. [18F]FDG 는 주사 후 1시간에 종양과 염증에서 모두 높은 섭취를 보이는 반면 89Zr-oxalate 는 시간이 지날 수 록 종양에서는 섭취가 감소하고 염증에서는 섭취가 증가하는 양상을 나타낸다.<사진=한국원자력의학원 제공>
종양과 염증을 가진 쥐 모델에게 [18F]FDG 와 89Zr-oxalate를 각각 주사한 후 획득한 PET 영상. [18F]FDG 는 주사 후 1시간에 종양과 염증에서 모두 높은 섭취를 보이는 반면 89Zr-oxalate 는 시간이 지날 수 록 종양에서는 섭취가 감소하고 염증에서는 섭취가 증가하는 양상을 나타낸다.<사진=한국원자력의학원 제공>
몸속에 있는 종양과 염증을 구별해 보여주는 방사성의약품이 개발됐다. 

한국원자력의학원은 박지애 선임연구원팀이 염증 진단용 방사성의약품인 '방사성지르코늄 옥살레이트(Zr-89 oxalate)'를 개발했다고 21일 밝혔다. 

이 약품은 원자력의학원이 운용하고 있는 원형입자가속기(의료용 사이클로트론)에서 생산한 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)로 만들었다. 

의료용 사이클로트론은 양성자, 중수소, 헬륨 등의 입자를 가속해 의료용 방사성동위원소를 생사하는 원형 형태의 전자석 기기를 말한다. 

영상진단을 할 때 영상을 더 잘 볼 수 있게 하는 물질인 조영제를 넣는다. 현재 임상에서 가장 많이 이용되고 있는 종양 및 염증 진단용 양전자방출단층촬영(PET) 방사성의약품은 '[F-18]FDG'이라는 포도당 유사체인데, 이 물질로는 종양과 염증을 구분하기 쉽지 않아 어려움을 겪어왔다. 

이에 연구팀은 쥐를 대상으로 한 실험을 통해 '방사성지르코늄 옥살레이트'가 종양세포 보다 염증세포에서 더 많은 섭취가 선택적으로 이뤄지는 사실을 밝혀냈다. 

종양 조직과 염증 조직에서의 조직염색 결과.<자료=원자력의학원 제공>
종양 조직과 염증 조직에서의 조직염색 결과.<자료=원자력의학원 제공>
종양과 염증을 가진 쥐에게 방사성의약품을 투입, 포도당 유사체는 종양세포와 염증세포 모두에서 섭취가 이뤄지는 반면 방사성지르코늄 옥살레이트는 종양세포보다 염증세포에서 많이 섭취된다는 점을 확인한 것. 

이 의약품으로는 기존 조영제로 관찰이 어려웠던 류머니트성 관절염 부위를 찾을 수 있었다. 

박지애 연구원은 "이번 기술을 류마티스 관절염을 포함한 다양한 염증에 대해 확대, 적용할 계획"이라며 "지르코늄-89의 장점을 살려 새로운 진단용 양전자방출단층촬영 조영제에 대한 응용연구도 가능할 것으로 기대한다"고 밝혔다. 

이번 연구결과는 국제 분자 제약학 학술지 '몰레큘러 파마슈티컬스(Molecular Pharmaceuticals)' 5월 31일자에 실렸으며, 방사성의약품 '방사성지르코튬 옥살레이트'는 지난해 1월 국내특허를 출원했다.

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