타액으로 설암 추적…中, DNA효소 기반 진단 기술 개발

중국 연구진이 타액이나 혈액 등 체액을 이용해 설암을 비침습적으로 진단할 수 있는 새로운 기술을 개발했다.

중국 후난대학교 황진, 궈치우핑 교수 연구팀은 이같은 내용의 연구 결과를 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스(Science Advances)'에 지난 5월 29일(현지시간) 발표했다고 바이오 전문매체 바이오온이 18일 보도했다. 연구팀은 특정 분자를 추적하는 DNA효소(DNAzyme)를 이용해 설암의 새로운 바이오마커를 발굴하고 진단까지 성공했다.

연구팀은 'CEMs-SELEX'라는 새로운 스크리닝 플랫폼을 개발했다. 이 기술은 질병 특이적인 세포외 혼합물에 반응하는 기능성 DNA효소를 선별하는 방식이다. 기존 바이오마커 발굴 기술이 특정 표적 후보물질에 대한 사전 정보가 필요했던 것과 달리, CEMs-SELEX는 사전 정보 없이 복잡한 생체 환경에서 새로운 바이오마커를 찾아낼 수 있다.

연구팀은 이 기술을 혀 편평세포암(TSCC), 즉 설암 연구에 적용했다. 그 결과 종양 분비물에 의해 활성화되는 DNA효소 'C502'를 발굴하는 데 성공했다. C502는 표적에 대한 높은 친화도(해리상수 Kd = 24.49nM)와 빠른 촉매 전환율(전환수 Kcat = 47.56/초)을 보였다.

이어 다중오믹스 분석과 친화성 실험을 통해 C502가 추적하는 표적이 '아넥신 A2(ANXA2)' 단백질임을 규명했다. 아넥신 A2는 설암의 새로운 바이오마커가 될 수 있음을 시사한다.

연구팀은 임상 적용을 위해 C502를 'DNA 워커(DNA Walker)' 형태로 변형했다. 이를 통해 임상 환자의 혈청과 타액 샘플에서 아넥신 A2를 초고감도로 검출하는 데 성공했다.

실제 환자 80명을 대상으로 한 테스트에서 이 진단법은 설암 환자와 건강한 사람을 명확하게 구분해냈다. 이번 연구는 새로운 기능성 탐침 발굴부터 임상 검증까지 전 과정을 연계해, 암 비침습 진단을 위한 보편적인 플랫폼을 제시했다는 평가를 받는다.