- 질환진단용 방사성지르코늄으로 PET진단신약 개발 -
미래창조과학부(장관 최양희)는 한국원자력의학원에서 운용 중인 원형입자가속기(의료용 사이클로트론)*에서 국내 최초로 질환진단용 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)을 생산하였고, 인체 내 염증과 종양 구별이 가능한 염증 진단용 방사성의약품인 ‘방사성지르코늄 옥살레이트(Zr-89 oxalate)’를 개발했다고 밝혔다.
※ 의료용 사이클로트론 : 양성자, 중수소, 헬륨 등의 입자를 가속하여 의료용 방사성동위원소를 생산하는 원형 형태의 전자석 기기
현재 임상에서 가장 많이 이용되고 있는 종양 및 염증 진단용 양전자방출단층촬영(PET) 방사성의약품은 [F-18]FDG이라는 포도당 유사체인데, 종양과 염증 세포 구분없이 모든 세포에서 섭취가 되기 때문에 진단 영상에서 종양과 염증의 병변 차이를 구분하는데 어려움이 있었다.
※ 양전자방출단층촬영(PET) : 암 조기진단 및 치료에 사용되는 대표적인 영상진단검사법 중에 하나로 암세포에서 포도당 대사가 활발하다는 점을 활용, 방사성의약품인 포도당 유사체([F-18]FDG)를 조영제로 이용하여 암의 위치, 크기 정보, 전이 및 성장정도 등을 파악하는 기술
※ 조영제 : 양전자방출단층촬영이나 컴퓨터단층(CT)촬영과 같은 방사선 검사 시, 조직이나 혈관을 잘 볼 수 있도록 각 조직의 엑스선 흡수차를 이용하여 영상의 대조도를 크게 해주는 의약품
한국원자력의학원(원장 최창운) 박지애, 김정영, 이용진, 안광일, 이교철 박사(이하 ‘연구팀’)는 쥐를 대상으로 한 실험에서 ‘방사성지르코늄 옥살레이트’가 종양세포보다 염증세포에서 더 많은 섭취가 선택적으로 이루어진다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.
연구팀은 종양과 염증을 가진 쥐에게 방사성의약품을 투입한 결과, 포도당 유사체는 종양세포와 염증세포 모두에서 섭취가 이루어지는 반면, 방사성지르코늄 옥살레이트(Zr-89 oxalate)는 종양세포보다 염증세포에서 많이 섭취된다는 점을 확인하였다.
또한, 류마티스 관절염을 가진 쥐 실험을 통해 포도당 유사체에서는 관찰되지 않던 관절염 부위를 ‘방사성지르코늄 옥살레이트’에서 관찰할 수 있었고, 다양한 염증에 적용하여 진단 영상정보 획득이 가능할 것으로 기대하고 있다.
이번 연구는 미래창조과학부에서 지원하는 ‘방사선기술개발사업’의 일환으로 수행되었고,
염증진단용 양전자방출단층촬영 조영제 ‘방사성지르코늄 옥살레이트’는 2015년 1월에 국내특허* 출원 하였고, 국제 분자 제약학 학술지 몰레큘러 파마슈티컬스**(Molecular Pharmaceuticals, 논문피인용지수=4.38) 2016년 5월 31일 자에 게재되었다.
* 특허명칭 : 염증진단용 PET 조영제(출원번호: 10-2015-0002463)
** 논문제목: Evaluation of [89Zr]-Oxalate as a PET Tracer in Inflammation, Tumor and Rheumatoid Arthritis Models
연구팀은 이번 기술을 류마티스 관절염을 포함한 다양한 염증에 대하여 확대·적용할 계획이며, 새롭게 개발·생산한 질환진단용 방사성동위원소 지르코늄-89의 장점을 살려 새로운 진단용 양전자방출단층촬영 조영제에 대한 응용연구도 가능할 것으로 기대하고 있다.
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