대장암 환자 혈액과 조직에서 분리한 엑소좀 단백질을 분석해 대장암 진단에 활용할 수 있는 바이오마커가 규명됐다. 이를 활용한 진단 검사 정확도가 90% 이상이다.

연세대 연세암병원 종양내과 김한상 교수와 대장항문외과 한윤대 교수, 의대 서유라 대학원생 연구팀은 코넬의대 데이비드 라이든 교수팀과 공동연구를 통해  이 같은 성과를 29일 밝혔다.

연구팀은 대장암 환자 223명의 임상 검체를 바탕으로 연구를 수행했다. 이 가운데 혈액 샘플 90명과 수술 조직 샘플 50명을 포함해, 종양조직과 비종양성 대장조직, 수술 전후 혈액으로부터 엑소좀을 분리·추출하고 단백체 분석을 진행했다.

그 결과 종양조직 유래 엑소좀에서는 특이적으로 발현되는 단백질 745종을 확인했고, 혈액 유래 엑소좀에서는 대장암 환자에서 증가한 단백질 166종을 찾아냈다.

특히 대장암 유래 엑소좀 단백질들은 혈관신생, mRNA 스플라이싱, TGF-β 신호전달, RNA 번역 등 암의 발생과 진행에 관여하는 주요 생물학적 경로와 밀접한 관련을 보였다.

연구팀은 이 가운데 혈액에서 대장암 특이적으로 발현되는 단백질을 다시 선별, 대장암 진단에 유용한 10개 단백질 패널을 도출했다.

이어 효소면역분석법(ELISA)으로 추가 환자 코호트 총 319명에서 검증한 결과, 이 패널이 90% 이상의 민감도로 대장암을 구별할 수 있음을 확인했다.

또한 해당 단백질들은 수술 6주 후 70% 이상 환자에서 감소하는 양상을 보여, 단순한 진단 바이오마커를 넘어 향후 예후 예측 지표로도 활용될 가능성을 시사했다.

대장암 환자에서 특이적으로 발현되는 엑소좀 단백질은 조기 진단 바이오마커일 뿐 아니라 향후 신약 개발을 위한 치료 표적 후보로도 활용될 가능성이 있다.

김한상 교수는 “이번 연구를 통해 대장암 환자 혈액 속 엑소좀 단백질을 정밀하게 분석해 진단적 가치가 높은 후보군을 발굴할 수 있었다”면서 “향후 민감도와 특이도가 더 우수한 혈액 기반 조기 진단 기술로 발전시키기 위해 후속 융합연구를 지속하겠다”고 밝혔다.