암 종양의 산소포화도 측정을 통한 환자 맞춤형 암 치료법 개발

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-04-24

암 환자의 종양 조직의 산소 포화도를 측정하면 환자에게 가장 적합한 치료 방법을 찾는데 도움이 될 수 있다는 소위 암환자 맞춤형 치료 방법을 고안할 수 있다고 한다. 즉, 미국 듀크 의과 대학 방사선 종양학과의 Mark Dewhirst 박사는 이번 연구 성과를 활용하면 암 환자에게 일괄적으로 적용되는 치료 방법이 환자의 개개인 특성에 맞게 맞춤형 치료 방법이 고안될 것이라고 주장하면서 “만약에 암 환자 맞춤형 치료법이 실제로 임상적 성공을 거둔다면 암 치료에 획기적인 공헌을 하게 될 것이다” 고 주장하였다. 이번 연구를 공동으로 수행한 미국 암 연구소의 방사선 생물학과의 James Mitchell 박사는, 이미 50년 전부터 종양에 존재하는 산소의 역할에 주목하여 왔다고 밝히면서 이번 연구를 통하여 산소 농도가 높은 종양 조직은 방사선에 더 민감하게 반응한다는 사실을 발견하였다고 주장하였다. 즉 그는, “방사선은 세포 손상을 유발 결국 DNA의 손상을 가져오는데 이런 경우 일단 손상된 DNA는 다시는 복구 되지 못한다. 그러나 상대적으로 산소 농도가 적은 종양 조직의 경우 방사선을 가하여도 DNA 파괴가 어렵기 때문에 종양을 근절하기 어렵다” 고 설명하였다. 또한 그는 항암 화학 치료제의 경우도 산소 포화도가 낮은 종양을 근절할 수 있는 치료 효과가 적다고 설명하였다. Dewhirst 박사는 산소 수치가 낮은 종양을 근절하기도 어렵지만 또 다른 문제가 발생할 수 있다고 설명하면서 “일반 사람들이 생각하기에는 종양에 산소가 부족하면 조직의 활동성이 감소되어 쉽게 치료할 수 있다고 생각할 수 있겠지만 산소가 부족한 종양은 더욱 더 악성으로 활동하게 되어서 결과적으로 치료하기가 더욱 어려워진다. 또한 산소가 부족한 종양 조직은 신체에 전이되기 쉽다(GTB2006041407)” 고 주장하였다. 일반적으로 신체 조직의 산소 포화도를 측정하려면 바늘을 삽입하여야 하는데 그러나 일부 환자들의 경우는 바늘을 충분한 깊이로 삽입하기 어렵다. 하지만 연구진은 산소 포화도를 측정하기 위해서 바늘을 사용하지 않고 ‘펄스 전자 상자성 자기공명 영상 기법’을(pulsed electron paramagnetic resonance imaging) 이용하여 쥐의 종양 조작의 산소 포화도를 성공적으로 측정할 수 있었다. Dewhirst 박사는 “이 자기공명 영상 기법을 이용하여 종양의 산소 포화도를 측정할 수 있을 뿐만 아니라 산소 결핍의 원인도 규명할 수 있었다. 자기공명 영상 기법은 바늘을 사용하여 산소를 측정하는 침습적 방법과는 다르게 신체에 아무런 상처나 해를 가하지 않는 비침습적 진단 방법이다. 그리고 같은 환자에게 자기공명 영상을 여러 번 얻을 수 있기 때문에 암 치료의 효과도 검증하는데 효과적이다” 고 지기공명 영상 기법의 우수성을 설명하였다. 그러나 이번 연구에서 인체를 상대로 실험이 아직 이루어지지 않았는데 연구진은 “쥐를 상대로 얻은 연구 결과가 사람에게는 그대로 적용되지 않을지도 모른다. 이번 연구 성과를 사람에게도 적용할 수 있도록 최적의 방법을 찾는 것은 매우 어려운 일이 되겠지만 그렇다고 해서 불가능한 도전도 아니다” 고 밝혔다. 현재 연구진은 이번 연구 성과를 이용하여 암 치료제의 효력을 검증하는 동물 실험들을 계획하고 있다.