흉부외과 김현구 교수 연구팀

근적외선 형광 조영제 개발을 통한 

수술 중 실시간 혈관 및 암 동시 탐색 사용 가능성 입증


기존의 암수술 방법은 암조직의 완전한 절제를 위해 정상부위까지 광범위하게 절제한다. 하지만 최근 수술 후 삶의 질 향상을 위해 정상조직은 최대한 보존하고 암부위만을 절제하는 정밀 암수술 기법이 시도되고 있다. 


정밀 암수술은 정상조직의 절제를 최소화하기 위해 수술 중 형광영상시스템을 사용한다. 수술 전 형광조영제를 체내에 주입해 실시간으로 정확하게 암병변을 확인하면서 정확히 암 부위만 절제하는 방식이다. 현재까지는 형광조영제로 인도시아닌 그린이 유일하게 임상에서 사용 가능하나, 암표적형광조영제가 아니어서 실제 임상에서 적용이 거의 불가능하다.


고려대학교 구로병원 흉부외과 김현구·최학수 교수(하버드 메디컬 스쿨) 연구팀이 공동으로 진행한 다른 파장대의 근적외선 형광 조영제 2가지(ZW700-PEG, cRGD-ZW800-PEG)가 수술 중 실시간으로 혈관과 암을 동시에 탐색할 수 있는 가능성을 확인 했다.


▲폐암 세포주를 이용하여 성립된 마우스 암 모델에서 ZW700-PEG과 cRGD-ZW800-PEG을 이용한 혈관 및 암 탐색 결과사진, 

2가지의 형광조형제를 통해 동시에 수술 중 혈관 및 암 탐색 사용 가능성을 입증했다.



김현구 교수팀이 개발한 형광 조영제 ‘ZW700-PEG’과 ‘cRGD-ZW800-PEG’는 생체 주입 시 혈장을 통해 신장으로 빠르게 제거되기 때문에, 주변 정상 조직 대비 표적 부위의 형광 신호가 강하게 나타나고 독성이 낮다는 장점이 있다. 


또한 많은 종류의 암 세포에 과발현 되어 있다고 알려진 integrin𝛼v𝛽에 결합하는 리간드인 cRGD를 사용함으로써, cRGD-ZW800-PEG은 암 세포를 특이적으로 표적 가능하다.


고려대 구로병원 흉부외과 김현구 교수는 “이번 연구를 통해 직접 개발한 형광조영제 (ZW700-PEG, cRGD-ZW800-PEG)가 수술 중 혈관과 암을 실시간으로 구별 및 탐색할 수 있는 가능성을 확인했고, 이를 통해 수술 시간 및 암 재발률의 감소와 암 환자의 생존율 증가를 기대할 수 있게 됐다”며  “향후 뇌교종, 흑색종, 대장암, 두경부암, 전립선 암 등 다른 종류의 암에서도 cRGD-ZW800-PEG이 적용가능한지 스크리닝할 계획이다”고 말했다.


한편, 김현구∙최학수 교수 연구팀의 논문 ‘Ultralow Background Near-Infrared Fluorophores with Dual-Channel Intraoperative Imaging Capability’는 Advanced Healthcare Materials(IF11.092)에 게재 됐다. 


* 의료원뉴스 : 2023-02-20