기존의 암수술 방법은 암조직의 완전한 절제를 위해 정상 부위까지 광범위하게 절제해 후유증이 크다. 최근엔 수술 후 삶의 질 향상을 위해 정상조직은 최대한 보존하고 암부위만을 절제하는 정밀 암수술이 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, 암표적 형광조영제가 아니어서 실제 임상에서 적용이 거의 불가능하다.

이런 상황에서 김현구 고려대 구로병원 흉부외과 교수·최학수 하버드 메디컬 스쿨 교수팀이 공동 진행한 다른 파장대의 근적외선 형광조영제 2가지(ZW700-PEG, cRGD-ZW800-PEG)가 수술 중 실시간으로 혈관과 암을 동시에 탐색할 수 있는 가능성을 확인했다.

폐암 세포주가 이식된 마우스 암 모델에서 ZW700-PEG과 cRGD-ZW800-PEG을 이용해 혈관 및 암을 탐색한 영상 사진(김현구 고려대 교수 제공)

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

김 교수는 “이번 연구를 통해 직접 개발한 두 가지 형광조영제가 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 계획”이라고 말했다.

이번 연구결과는 ‘Ultralow Background Near-Infrared Fluorophores with Dual-Channel Intraoperative Imaging Capability’란 제목으로 국제 학술지 는 ‘Advanced Healthcare Materials’(IF=11.092)에 최근 게재됐다.