서울대병원 질량분석기 다중반응검지법 개발…"유방암 표적치료 환자 신속 선별"

분석시간과 검사비용을 줄이면서 높은 객관성과 정확도로 HER2(인간표피성장인자 수용체2) 유방암 표지자를 분석할 수 있는 차세대 검사법이 개발됐다.

서울의대 김영수(의공학교실)·서울대병원 유한석(병리과) 교수팀은 유방암의 중요한 생체지표인 HER2 단백질의 과발현을 객관적으로 측정할 수 있는 '질량분석기 다중반응검지법(MRM-MS)'을 개발했다고 14일 밝혔다.

국내 여성암 발병률 1위인 유방암은 해마다 증가해 매년 2만2000여 명의 새로운 환자가 발생한다. 이중 20%를 차지하는 HER2 양성 유방암은 암세포의 성장 촉진 신호를 전달하는 HER2 수용체의 과발현으로 발생하는 악성 종양이다. 재발률이 높고 생존 기간이 짧아 전체적인 생존율과 예후가 불량하다. 이 때문에 조기 진단과 생존율 향상을 위해서는 HER2의 정확한 검출이 무엇보다 중요하다.

HER2 양성 유방암 환자의 표적치료제인 허셉틴을 투여하기 위해서는 동반진단기법을 통해 HER2 단백질 표지자 혹은 유전자의 증폭을 사전에 꼭 확인해야 한다.

현재 면역조직화학염색 및 동소교잡법(FISH)이 HER2 표지자의 표준 검사법으로 널리 사용됐지만 한계가 있다. 두 단계의 검사를 통해 최종적으로 HER2 양성 판정 결과를 받는데 1주일가량 소요되고, 육안으로 양성도를 판정하기 때문에 주관적 판정이 이뤄질 수 있다. 양성 판정 분류기준도 매우 복잡하다.

연구팀이 개발한 '질량분석기 다중반응검지법'은 질량분석기에 의해 HER2 표지자의 고유한 질량을 측정하는 방식으로 미량의 단백질 발현량 차이까지 정밀하게 구별해주는 고감도 분석 기술이다. 또한, 단 한 번의 검사로 여러 표지자를 동시에 감지하기 때문에, 암 종류별로 복수의 단백질 바이오마커들을 동시에 검출해 여러 암의 발병을 예측할 수 있다.

연구팀은 2010년 1월부터 2017년 12월까지 서울대병원에서 침습성 유관암 진단을 받고 절제 수술을 받은 210명의 환자를 대상으로 5단계(▲HER2 0 ▲HER2 1+ ▲HER2 2+/FISH- ▲HER2 2+/FISH+ ▲HER2 3+)로 나눠 유방암 HER2 단백질 표지자 검사를 진행했다. 그 결과, 질량분석기 다중반응검지법은 5단계를 모두 유의하게 구별하고, 유방암 환자의 HER2 음성과 HER2 양성을 95%이상 정확도로 판별했다.

이 검사법은 기존에 비해 검사결과 대기시간을 최대 14시간 단축시켰고, 검사비용도 약 30% 이내로 현저히 감소시켰다. 또한, 사람 육안으로 판독 시에 발생할 수 있는 주관적인 해석 요소를 고감도 장비인 질량분석기가 대신함으로써 검사의 객관성 및 정확도를 향상시켰다. 보다 신속하고 저렴한 비용으로 자동화된 시스템에 의해 객관적인 검사결과를 확인할 수 있게 된 것이다.

김영수 교수(서울의대 의공학교실)는 "새로운 최첨단 진단기술을 이용하면 한 번의 분석으로 유방암 표지자를 비롯해 최대 300개 이상의 암 표지자를 동시에 측정할 수 있다"며 "이 기술을 활용한 정밀의료 및 진단 기술은 점차로 임상에 적용될 것이며 관련 플랫폼 산업은 지속적으로 성장할 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 임상화학 분야 최고 권위 학술지인 '미국임상화학회 임상화학(Clinical Chemistry)' 온라인판 최신호에 발표됐다.
장종호 기자 [e-mail]

김영수 교수(왼쪽)와 유한석 교수