김현구 고려대 교수·박지호 KAIST 교수 협업
수술 시 절제 범위 최소화···추가 연구 진행 예정

형광조영제 처리방식(정맥주입 또는 흡입)에 따른 폐암 탐색효율 비교. 형광조영제 ICG 처리후 1시간부터 24시간까지 경과를 분석한 결과, 형광조영제를 흡입하는 방식이(노란색 그래프) 정맥주입 방법(청록색 그래프)에 비하여 폐암 경계면 탐색효율이 현저하게 높았다. <사진=연구재단 제공>
형광조영제 처리방식(정맥주입 또는 흡입)에 따른 폐암 탐색효율 비교. 형광조영제 ICG 처리후 1시간부터 24시간까지 경과를 분석한 결과, 형광조영제를 흡입하는 방식이(노란색 그래프) 정맥주입 방법(청록색 그래프)에 비하여 폐암 경계면 탐색효율이 현저하게 높았다. <사진=연구재단 제공>
간 기능 검사나 혈관조영술에 쓰이는 형광물질을 정상 폐조직에서 폐암 부위 구분에 사용할 수 있는 실마리가 나왔다. 

한국연구재단(이사장 노정혜)은 김현구 고려대 구로병원 교수와 박지호 KAIST 바이오및뇌공학 연구팀이 폐암 병변을 정확하게 탐색해 수술 시 절제 범위를 최소화할 수 있는 형광조영제 흡입을 통한 폐암 탐색기법을 개발했다고 21일 밝혔다.

기존 형광조영제인 인도시아닌 그린을 정맥주입 할 경우 암 조직에 축적된다는 문제가 있어 폐암 탐색 기법이 개발됐지만 형광조영제를 과량 사용해야 하고, 몸 전체에 분포되기에 부작용 우려가 있다. 또한 암 조직에 축적되기까지 하루가량을 기다려야 하는 불편함도 존재했다. 
 
연구팀은 인도시아닌 그린을 혈관 투여 대신 흡입 방식으로 효율적으로 폐에 도달하는 동시에 폐포 구조가 파괴된 폐암에는 인도시아닌 그린이 도달되지 않고 정상폐포에만 인도시아닌 그린이 도달되는 것을 확인했다. 이는 형광을 띠는 정상 부위와 달리 어두운 폐암 조직의 경계면을 뚜렷이 확인할 수 있다. 

연구팀은 생쥐와 토끼에 인도시아닌 그린을 흡입토록 한 결과 정맥투여 시보다 2배(정상 폐와 폐암에서의 형광 강도 차이) 더 정확하게 경계면을 확인할 수 있었다. 동물모델뿐만 아니라 사람의 폐암 조직 경계면을 형광 현미경으로 관찰함으로써 흡입방식의 탐색 효율을 확인했다. 

흡입방식은 혈관을 타고 전신으로 이동하는 것이 아니라 상대적으로 폐에 집중하여 이동하기 때문에 인도시아닌 그린의 사용량을 20배가량 줄일 수 있는 데다 다른 장기에 영향을 최소화할 수 있다. 또 흡입 후 10분 이후부터 폐암병변을 확인(24시간까지)할 수 있다는 것도 수술 편의성을 높일 수 있는 장점이 될 수 있다. 

폐암 경계면을 보다 정밀하게 탐색할 수 있는 실마리가 될 수 있어 실제 폐암 절제수술 적용 시 정상조직 절제를 최소화함으로써 합병증을 줄이는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 다만 실제 임상 적용을 위해서는 인도시아닌 그린을 흡입한 경우 독성에 관한 후속연구가 필요한 만큼, 연구진은 관련된 추가 연구를 진행할 계획이다.

교육부와 한국연구재단이 추진하는 기본연구지원사업으로 수행된 이번 연구 성과는 미국의사협회가 발행하는 외과 분야 최상위 국제 학술지 'JAMA Surgery'에 지난달 24일 게재됐다.

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