인공지능을 활용해 피 한 방울로 약 30분 만에 폐암을 진단할 수 있는 새로운 기법을 국내 연구진이 개발했다.

고려대학교 바이오의공학부 최연호 교수 및 고려대학교 구로병원 흉부외과 김현구 교수 공동연구팀은 나노기술과 인공지능을 활용해 혈액 속 암 진단 바이오마커인 엑소좀(Exosome)을 분석, 정상 세포와 폐암 세포를 95%의 정확도로 구분하는데 성공했다고 밝혔다.

이 기술을 활용하면 조기발견이 어려웠던 폐암 1기 환자도 피 한 방울로 약 30분 만에 폐암 여부 확인이 가능해 조기진단을 통한 생존율 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 전망되고 있다.

폐암을 혈액으로 진단할 수 있는 기술은 기존에도 있었지만 50% 정도의 환자에서만 진단이 가능해 실질적으로 활용되기 어려운 한계가 있었다. 연구팀이 개발한 기법은 84%까지 폐암여부를 진단할 수 있어 정확도가 높을 뿐만 아니라, 폐암의 진행단계까지 예측이 가능했다.

폐암은 많은 경우에 치료가 어려운 3기 이상에서 발견돼 사망률이 매우 높은 주요 암 중 하나로, 초기인 1~2기에 진단되면 생존율을 크게 높일 수 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 폐암을 초기에 진단하기 위한 기법들이 활발히 연구되고 있는데, 그중 혈액 속을 떠다니는 엑소좀은 몸속 깊숙한 종양세포의 정보를 간직하고 있어 암 진단을 위한 바이오마커로 주목받고 있다.

연구팀은 정상인 20명과 비소세포폐암 1,2기 환자 43명의 세포 배양액을 분석, 정상세포와 폐암 세포 엑소좀을 95% 정확도로 분별하는데 성공해냈다. 또한 폐암 환자의 엑소좀을 폐암 세포 유래 엑소좀과 비교해 약 84%의 민감도와 85%의 특이도로 분류하는 데도 성공했다.

김현구 교수는 "이 기술을 활용하면 방사선 피폭의 우려가 있는 CT검사 시행 전에 혈액검사를 통해 폐암 가능성이 있는 군을 사전 선별해, 필요한 경우에만 CT검사를 시행할 수 있다"며 "특히 폐암 1기 환자도 비교적 정확하게 판별해 낼 수 있었다는 점에서 의의가 크다. 앞으로 폐암 조기 진단과 이를 통한 생존율 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다"고 의의를 밝혔다.

이번 연구는 한국연구재단의 이공분야기초연구사업, 한국보건산업진흥원의 연구중심병원 육성 R&D 사업 지원으로 수행됐으며 연구결과는 화학 및 나노기술 분야 국제학술지 ‘ACS Nano(IF:14.5)’에 게재됐다.