사이다토토학교 의과대학 이정연 교수 연구팀이 순천향대 천안병원, 서울대병원, 체외진단 플랫폼 기업 ㈜옵토레인과 공동으로 유방암 환자의 HER2 표적치료 적합 여부를 정밀하게 판별할 수 있는 차세대 진단 기술을 개발했다고 17일 밝혔다.

HER2 암유전자가 증폭돼 단백질이 과발현되는 HER2 양성 유방암은 전이가 빠르고 공격적이어서 표적치료가 필수적이다. 최근 차세대 HER2 표적치료제인 ‘엔허투(enhertu)’의 적응증이 암종 불문 모든 HER2 양성 고형암으로 확대되면서, 정확한 HER2 진단의 필요성은 유방암을 넘어 다양한 고형암으로 확산되고 있다.

그러나 기존의 HER2 진단법은 면역조직화학염색(IHC)과 제자리부합법(ISH)에 의존해 판정까지 수일이 소요되고, 판독자의 주관적 해석에 따라 결과가 달라질 수 있다는 한계가 있었다. 이에 따라 더 빠르고 정확한 진단 기술 개발의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

이에 공동연구팀은 옵토레인이 자체 개발한 디지털 실시간 PCR(digital real-time PCR, drPCR) 기술을 활용해 HER2 유전자 증폭 여부를 1시간 내 정량 분석할 수 있는 방법을 제시했다. 이는 기존 검사 방식과 달리 현미경 관찰이나 판독자의 주관적 해석에 의존하지 않고 신속·정밀하게 결과를 도출할 수 있다는 장점이 있다. 또한 전자동화 방식과 실시간 모니터링을 통해 기존 디지털 PCR보다 민감도와 정확도가 높고, 분석을 한층 더 간편하고 신속하게 수행할 수 있는 강점을 지닌다.

국내 4개 의료기관(순천향대 천안병원, 서울대병원, 사이다토토병원, 화순전남대병원)에서 유방암 환자 398명을 대상으로 진행한 임상 연구에서도 drPCR은 기존 진단보다 높은 정확성과 신속성을 보였다. 특히 기존 검사에서 HER2 양성으로 분류됐던 환자 가운데 약 20%는 drPCR 검사에서 음성으로 판정됐고, 실제 치료 반응도 낮았다. 반대로 drPCR에서 양성으로 판정된 환자군의 병리학적 완전관해(pCR) 비율은 70% 이상으로, 기존 검사 결과(57%)보다 크게 높았다.

연구팀은 이번 기술이 HER2 과증폭 환자뿐 아니라 HER2 저발현 환자 구분에도 유용할 것으로 전망했다. 이정연 교수와 공동연구팀의 장시형 교수(순천향대 천안병원), 유한석 교수(서울대병원)는 “객관적이고 신속한 HER2 평가로 환자 맞춤형 치료 결정을 도울 수 있는 기반을 마련했다”며 “향후 위암, 폐암, 췌장암 등 다양한 고형암 진단에도 적용 가능성이 기대된다”고 말했다.

옵토레인 이도영 대표는 “이번 성과는 디지털 실시간 PCR 기술이 글로벌 암 진단 시장에서 경쟁력 있는 플랫폼이 될 수 있음을 입증한 결과로, 암을 비롯한 다양한 질환 진단과 연구에도 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 강조했다.

이번 연구 결과는 한국연구재단 중견연구자지원사업 및 혁신신약 기초기반기술개발사업, 사이다토토 Young Faculty 공동연구팀 신진연구자 지원사업의 지원을 받아 수행됐으며, 세계적 권위의 학술지 『Small Methods』(IF 10.7)에 9월 6일 온라인 게재됐다.