고위험 동맥경화반 조기 진단기술 개발

국내 연구팀이 급성 심근경색 및 심장마비를 유발하는 고위험 동맥경화반을 조기에 진단할 수 있는 표적 영상 진단기술을 개발했다.
심혈관 질환을 예방하려면 관상동맥 내 고위험 동맥경화반을 조기에 진단하는 것이 중요하다. 동맥경화반은 동맥혈관 내벽에 지방이나 혈액 내 기타 물질들이 쌓인 덩어리를 말한다. 특정 염증세포(대식세포)가 침투해 염증반응이 발생한 고위험 동맥경화반은 심근경색, 심장마비를 일으키는 주 원인이 된다.
현재 임상에서 사용되는 영상 진단법은 혈관의 좁아진 정도와 동맥경화반의 형태적 변화만 제한적으로 볼 수 있다는 한계가 있다. 심장마비의 경우 협착 정도가 심하지 않은 곳에서도 예상치 않게 발생해 현재 진단법으로는 조기 정밀 예측이 어렵다.
고려대 심장내과 김진원 교수, 기초과학지원연구원 박경순 박사 등 공동연구팀은 대식세포에만 선택적으로 결합하는 근적외선 형광 물질을 새롭게 합성해 세포 및 소형동물, 인체와 유사한 대형동물의 혈관 내 병변까지 정밀 영상화하는데 성공했다. 연구성과는 세계적인 학술지 사이언티픽 리포트 7일자에 게재됐다.

연구팀은 생체 적합성이 뛰어난 나노물질을 기반으로 대식세포에 표적 결합해 근적외선 형광 빛을 내는 영상물질을 합성했다. 이후 쥐 실험을 통해 경동맥 내부에서 대식세포가 침투한 동맥경화반의 고해상도 분자 영상화에 성공했다. 사람의 심장 혈관과 유사한 토끼의 대동맥 동맥경화반의 형태적 변화와 대식세포 표적 영상을 실시간으로 융합 영상화하는데도 성공했다.
특히 대형동물인 토끼 실험에서 새로운 대식세포 표적 나노영상물질을 심혈관 카테터 융합 기술에 성공적으로 결합해 표적 영상 실험에 성공했다.
김진원 교수는 이번 연구는 의학, 화학, 기계공학, 광학 등 다학제 연구의 결실이며 실험용 생쥐, 대형동물인 토끼까지 성공적으로 실험을 마쳐 인체 적용 또한 조기에 이뤄질 것으로 전망된다”며 심혈관 질환으로 인한 사망률 감소에 기여할 것으로 기대된다”고 연구 의의를 설명했다.
[이영욱 기자]