한국원자력의학원(원장 최창운)이 기관에서 운용 중인 사이클로트론에서 생산한 방사성동위원소 구리-64(Cu-64)를 이용하여 암세포에는 결합력이 높고, 간에는 축적률이 낮은 양전자방출단층촬영(PET)방사성의약품을 국내최초로 개발했다고 밝혔다.

방사성동위원소 구리-64(Cu-64)를 이용한 방사성의약품을 정맥 주사하여 양전자방출단층촬영(PET)을 하면 암 세포에 방사성의약품이 모여 암의 크기와 위치가 영상화되어 나타나는데, 체내에 주입된 방사성의약품이 암세포에 도달하기 전, 간 조직에서 먼저 분해되는 경우가 많아 정확하고 안전한 암 진단에 어려움이 있어왔다.

이교철, 김정영, 이용진 박사(이하 연구팀)는 암세포 신생혈관 형성시 많이 발현되는 수용체 ανβ3(단백질)에 특이적으로 결합하는 RGD 펩타이드(단백질 조각)를 이용해, 기존 방사성의약품 보다 성능이 개선된 구리-64(Cu-64)를 표지한 RGD 펩타이드 방사성의약품을 개발했다.

 

연구팀은 암세포에 대한 결합력을 증가시키기 위해 RGD 펩타이드를 두 개의 고리형태로 만들고, 여기에 간에 대한 축적률을 줄이기 위해 포도당을 포함시켰다.

새롭게 개발한 방사성의약품은 기존의 방사성의약품에 비해 암세포 결합력이 2배나 높았고, 간에 대한 축적률도 포도당을 포함하지 않은 대조군에 비해 23% 낮게 나타났다.

이번 연구는 미래창조과학부에서 지원하는 ‘방사선기술개발사업’의 일환으로 수행되었고, 양전자방출단층촬영(PET) 조영제는 2014년 12월과 2015년 2월에 국내특허 등록을 완료했으며, 국제 암 생물학 방사성의약품 학술지 캔서 바이오테라피 앤 라디오파마슈티컬스(Cancer Biotherapy & Radiopharmaceuticals, 논문피인용지수=1.77) 2016년 7월호에 게재되었다. 

이교철 박사는 “이번 연구성과로 양전자방출단층촬영(PET)을 이용한 암 진단의 정확도와 안전성을 한층 끌어 올려, 다양한 암 종의 조기진단에 활용되기를 기대한다”고 밝혔다.

한편 수용체 ανβ3는 암세포의 신생혈관 형성 시 많이 발현되는 수용체로서 RGD 펩타이드와 결합하는 특징이 있다.(수용체 : 세포막에 존재하면서 특정한 물질과 결합해 세포 내부로 신호를 전달해 주는 단백질)

RGD 펩타이드는 3개의 아미노산으로 이루어진 단백질 조각으로서 암세포의 신생혈관 형성 시 많이 발현되는 수용체 ανβ3에 결합되는 특징이 있다.