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혈액검사만으로 림프종과 흑색종 조기 발견 가능해진다


▲ 출처=셔터스톡

적외선 분광법을 이용한 혈액검사를 통해 두 가지 암을 조기 발견하는 방법이 개발됐다. 그동안 암 진단을 위해선 주로 조직검사와 MRI 스캔 등의 검사방법이 쓰였다. 하지만 일부 환자들은 암 증상이 나타나야 병원을 찾는 바람에 치료 시기를 놓치기도 했다. 새로운 혈액검사법을 활용하면 아무런 증상이 없어도 암세포를 미리 찾아내 치료를 시작할 수 있다. 또한 초기 단계에서 암을 포착하기 때문에 암 생존율을 높이고 사망률을 낮추는데 기여할 것으로 기대된다. 

미국 조지아주립대학교 연구진은 혈청 분석으로 혈액암 림프종(lymphoma)과 피부암 흑색종(melanoma)을 진단할 수 있는 새로운 혈액검사법을 개발했다. ‘감쇠전반사 푸리에변환적외분광법’(ATR-FTIR, Attenuated Total Reflectance Fourier Transform Infrared)을 이용해 림프종과 흑색종 환자에게만 나타나는 특정 ‘생체표지자’(biomarker, 이하 ‘바이오마커’)를 혈액 속에서 찾아내는 방식이다. 연구진은 림프종과 흑색종이 있는 쥐에서 채취한 혈액 샘플 속의 건조 혈청을 분석한 결과, 암의 존재를 나타내는 특정 흡광도 피크(absorbance peak)를 발견했다.

비호지킨림프종(non-Hodgkin’s lymphoma, 이하 ‘림프종’)은 인체의 가장 중요한 면역체계인 림프조직에서 발생하는 혈액암이다. 림프종은 백혈구의 일종인 림프구(lymphocytes)에서 시작된다. 림프구는 크게 B림프구와 T림프구로 나눌 수 있는데, 미국에서는 B림프구에서 림프종 발생이 흔한 편이다. B림프구는 특정 병원체에 대한 항체를 생성하는 체액성 면역에 관여하고, T림프구는 직접 세포독성 물질을 분비하여 항원을 물리치는 세포성 면역에 관여한다.

림프종은 림프절(lymph nodes, 임파선) 또는 림프조직이 있는 전신의 어느 장기에서나 발생할 수 있다. 지라(비장), 골수, 가슴샘(흉선), 아데노이드, 편도, 소화관에 특히 림프조직이 풍부하다. 림프절이 붓는 증상이 있을 경우 림프종을 의심해 볼 수 있다. 지금까지는 림프종이 의심되면 국소마취 또는 전신마취 후 일부 조직을 채취해 악성 여부를 확인하는 ‘생체조직 검사’가 진행됐다. SEER암통계리뷰의 자료에 따르면, 2010~2014년 미국에서 매년 인구 10만명 당 19.5명 꼴로 림프종 진단을 받았고, 10만 명 당 5.9명 꼴로 사망했다. 2014년 기준 신규 암 환자로 등록된 미국인 가운데 4.3%가 림프종 환자이며, 현재 총 66만 1,996명 정도가 림프종으로 고통 받고 있는 것으로 추산된다. 

피부 흑색종(cutaneous melanoma)은 멜라닌 색소를 만들어 내는 멜라닌 세포(melanocytes)의 악성화로 생기는 피부암이다. 멜라닌 세포가 존재하는 곳이라면 신체 어느 부위에서나 발생할 수 있고, 림프관이나 혈관을 통해 다른 장기로 전이하기 쉽다. 성장이 빠르기 때문에 조기에 피부 깊은 곳으로 진행하기도 하는 가장 공격적인 피부암이다. 피부를 햇빛에 지나치게 많이 노출시키는 것이 주요 원인으로 꼽힌다. 자외선이 멜라닌 세포의 변이를 유발하기 때문이다. 야외에서 오랜 시간 일광욕을 즐기다가 자외선에 과다 노출될 경우 흑색종의 위험이 커진다는 뜻이다. 피부암재단(Skin Cancer Foundation)에 따르면 2016년 미국에서 악성(invasive) 흑색종 발병 사례는 7만 6,380건으로 추산되며, 이 가운데 남성은 4만 6,870건, 여성은 2만 9,510건 정도이다.

▲ 출처=셔터스톡

림프종과 흑색종의 조기 발견은 환자의 생존율을 높이는 데 결정적인 역할을 한다. 암은 초기에 발견할수록 완치율이 높아지기 때문이다. 특히 피부에 생긴 흑색증은 초기에 작은 점이나 멍처럼 보이고, 가려움이나 통증 같은 자각증상이 없는 편이라 모르고 지나치기 쉽다. 암이 상당히 진행된 후 뒤늦게 발견하면 그만큼 치료도 어렵고 완치될 가능성도 낮아진다. 새로운 혈액검사법은 조직을 떼어낼 필요가 없고 약간의 혈액 샘플을 채취하는 것만으로 암인지 아닌지 확인할 수 있어서 암의 조기 발견에 기여할 것으로 예상된다. 게다가 연구진에 따르면 ATR-FTIR 기술을 이용한 방법은 림프종과 회색종을 탐지하는 데 우수한 결과를 보였다. 

조지아주립대학의 물리학 교수인 우닐 페레라 박사는 “이 연구는 적외선 분광법이 암 선별검사에 활용될 수 있다는 사실을 보여준다. 기존 혈액검사로 혈당 수치 정도는 확인할 수 있지만 암과 같은 중증질환의 발병 유무를 판단하긴 어렵다. 관련 연구가 지속되면 언젠가는 중증질환에 대해서도 신속하고 정확한 선별검사가 가능해질 것이다. 환자가 병원을 방문할 때마다 주치의가 혈액검사 결과를 확인하고, 만일 이상 소견이 나타나면 바로 조직검사나 대장내시경검사 등을 실시할 수 있다”고 말했다. 

적외선 분광법에서 반사광은 일부 시료에 의해 흡수되므로 시료의 흡수 특성을 반영한다. 이러한 현상을 이용하여 분광을 측정하면 액체에 들어있는 미량 성분의 분석이 가능하다. 연구진은 물질이 빛을 흡수하는 정도(흡광도)가 파장에 따라 다르다는 원리를 이용, 흡광도 피크를 탐지해 두 가지 암의 바이오마커 존재 유무를 확인할 수 있었다. 연구진은 쥐에서 채취한 혈액 샘플에 광범위한 적외선을 보낸 다음 ATR-FTIR 흡광도 스펙트럼을 사용하여 대조군과 림프종 및 흑색종 혈액 샘플을 비교하여 이들 간의 차이를 확인했다. 연구진은 인간과 쥐가 어느 정도 공통된 바이오마커와 화학물질을 가지기 때문에 이러한 혈액검사 방법이 인간의 암 진단검사에 적용될 수 있다고 밝혔다. 

아울러 연구진은 적외선의 흡광도 피크 감지기를 개발할 계획도 밝혔다. 이를 이용해 환자의 혈액에서 림프종과 흑색종을 검사할 수 있게 될 것이다. 나아가 영유아를 대상으로 이러한 질환의 진행과 발병을 추적 관찰할 수도 있다. 이렇게 수집한 데이터를 컴퓨터 프로그램에 계속 업로드 하고 주의 깊게 살펴보면, 바이오마커에 변화나 차이가 생길 경우 암을 초기에 발견할 수 있을 것이다.

암 바이오마커는 암세포에서 생성되어 분비되거나 암 조직에 대한 반응으로 주위의 정상조직에서 생성되는 물질이다. 이러한 암 바이오마커를 혈액 또는 혈청 샘플에서 측정함으로써 증상이 없는 암 환자를 선별할 수 있다. 의사들은 바이오마커를 암 진단과 예후 확인, 역학조사 등에 활용한다. 

아울러 암 바이오마커를 발견하면 효과적인 항암치료법을 선택하는 데 큰 도움이 된다. 예를 들어 유방암 환자의 바이오마커가 에스트로겐 수용체라고 하면 이 환자의 치료에는 에스트로겐의 분비를 줄이는 약물치료 방법이 효과적일 수 있다. 쉽게 말해, 에스트로겐을 먹고 크는 암세포가 더 이상 에스트로겐을 먹지 못하게 해서 암세포의 성장을 막는 것이다. 

바이오마커는 암 치료를 위한 신약 개발에도 일조할 수 있다. 암 바이오마커와 관련된 화학물질이나 분자를 표적으로 삼아 이를 억제하는 항암제를 개발하면 된다. 만성골수성백혈병 치료제인 이마티닙(imatinib) 또는 상품명 글리벡(Gleevec)이 바로 이러한 과정을 통해 탄생한 대표적인 사례다. 이마티닙은 만성골수성백혈병을 일으키는 BCR-ABL 유전자에 의한 티로신 키나아제(tyrosine kinase) 활성을 선택적으로 억제해 암세포 증식을 막는 효과가 있다. 


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