연세대학교 신용 교수(생명공학과)는 서울아산병원/울산의대 김청수 교수(비뇨의학과)팀과의 공동연구를 통해 간편한 소변 유래 세포 외 소포체(엑소좀 포함) 분리 기술을 개발하고, 이를 이용해 세포 외 소포체 내 miRNAs를 이용한 전립선암 진단 기술을 개발했다.

전 세계적으로 암세포에서 유래된 세포 외 소포체를 이용한 암 진단 기술이 유망한 분야로 떠오르면서, 혈액 혹은 소변과 같이 비침습적으로 채취가 가능한 액체 생검을 이용한 암 진단 기술이 중요하게 여겨지고 있다. 이에, 임상적으로 사용 가능한 수준으로 액체 생검에서 세포 외 소포체를 빠르고 정확하게 분리할 수 있는 기술 개발의 필요성이 지속적으로 증가하고 있다. 기존에는 세포 외 소포체(엑소좀 포함)를 분리하기 위해 초원심분리기를 이용하거나 소포체의 크기 혹은 표면 장력 등을 이용한 기술들이 사용되고 있으나, 거대한 장비가 필요하거나 시간이 많이 소요되고 비용 대비 분리 효율이 낮아서 실제 임상에서 사용하기에 어려움이 있었다.

연세대 신용 교수 연구팀은 기존 방식의 문제점을 해결하기 위해 새로운 방식(chimeric nanocomposites)의 세포 외 소포체 분리 기술을 개발했다. chimeric nanocomposites는 표면 장력과 물리적 흡착력 및 생체 인식 기술을 접목한 방식으로, 소요 시간이 30분 이내로 기존 대비 적게 소요되며, 소변에서 세포 외 소포체 분리 효율 또한 높인 기술이다.

이에 더해 개발된 기술을 바탕으로 서울아산병원/울산의대 공동연구팀과 협력해, 전립선암 환자의 소변에서 유래된 세포 외 소포체를 분리함으로써 전립선암 환자의 진단에 적용이 가능한지 살펴봤다. 40여 명의 소변 시료에서 세포 외 소포체 유래 miRNAs를 분리해 전립선암 환자와 정상인의 발현 차이를 확인함으로써 개발된 기술을 통해 전립선암 환자를 빠르게 진단할 수 있다는 것을 보였다.

연세대 신용 교수는 “새로운 세포 외 소포체(엑소좀 포함) 분리 기술을 이용하면 기존 기술 대비 간편하고 빠르게 세포 외 소포체 분리가 가능해 환자의 액체 생검을 이용한 진단에 사용하기에 적합하다. 따라서 전립선암을 비롯한 다양한 암 환자의 소변이나 혈액을 이용한 암 진단에 사용 가능하리라 생각된다”며 “더불어, 본 기술이 전립선암 환자의 진단에 임상적으로 실제 사용이 가능한지를 확인하기 위해 더 많은 환자의 소변을 이용해 검증하고자 한다”고 말했다.

본 연구결과는 국제 학술지 ‘세포외소포체저널(Journal of Extracellular Vesicles, IF 25.841)’에 2월 22일 온라인 게재됐으며(제1저자: Thi Thuy Nguyen Dao, 교신저자: 신용 교수, 김청수 교수), 한국연구재단 중견연구자사업, 선도연구센터사업 및 연세대 미래선도연구사업의 일환으로 추진됐다.