한국원자력의학원은 성기문 박사팀, 혈액 속 혈액 내 세포외소포체를 이용해 ‘죽상동맥경화증’ 발생 위험을 평가할 수 있는 바이오마커 발굴

방사선 치료는 선량이나 노출 상태에 따라 암을 비롯해 심혈관 질환, 백내장, 신경계 질환 발병률을 높이는 것으로 알려져 있다. 특히 폐암 등으로 가슴 쪽에 방사선 치료를 받은 암환자의 경우 ‘죽상동맥경화증’이 나타날 수 있는데, 이는 협심증이나 심근경색과 같은 심혈관 질환을 유발할 수 있어 이에 대한 대비가 필요하다.

그런데 최근 국내 연구진이 혈액검사로 ‘방사선 치료 후 죽상동맥경화증’ 발생 위험을 미리 평가할 수 있는 방법을 발견했다.

11일 한국원자력의학원은 성기문 박사 연구팀이 염증이나 암 발생에 관여하는 혈액 내 세포외소포체를 이용하여 방사선 노출에 의한 죽상동맥경화증 발생 위험을 평가할 수 있는 신규 바이오마커를 발굴했다고 밝혔다.

세포외소포체는 세포가 스트레스나 질환 발생 시 세포 간 정보교환과 신호전달을 위해 분비하는 것으로, 특히 세포외소포체의 특정 성분은 면역 기능, 상처조직 복구, 암 형성 과정 등에 관여하는 것으로 알려져 있다

연구팀은 먼저, 정상인의 혈액과 실험쥐에 20∼5000mGy(밀리그레이) 방사선을 쪼인 후 혈관내부 표면을 감싸고 있는 혈관내피세포와 염증을 일으키는 면역세포가 방사선에 서로 반응해 세포외소포체를 분비하는 것을 규명했다.

이어, 실제 방사선으로 인한 혈관 내 세포외소포체 분비와 죽상동맥경화증 발생의 상관관계를 규명하기 위해 방사선을 쪼였을 때 쉽게 죽상동맥경화증에 걸리도록 조작한 실험쥐를 대상으로 방사선을 쪼인 결과, 100mGy(밀리그레이) 이상의 방사선 선량에 따라 비례해 세포외소포체 특정 성분(miR-126-5p)이 증가하여 죽상동맥경화증 발생 위험이 커지는 것을 확인했다.

실제 방사선으로 인한 혈관 내 세포외소포체 분비와 죽상동맥경화증 발생의 상관관계를 규명하기 위해 방사선을 쪼였을 때 쉽게 죽상동맥경화증에 걸리도록 조작한 실험쥐를 대상으로 방사선을 쪼인 결과, 100mGy(밀리그레이) 이상의 방사선 선량에 따라 비례해 세포외소포체 특정 성분(miR-126-5p)이 증가하여 죽상동맥경화증 발생 위험이 커지는 것을 확인했다.

이번 연구 결과를 통해 연구팀은 방사선 선량에 비례하여 분비된 세포외소포체의 특정 성분(miR-126-5p)이 혈관내피세포와 면역세포 사이에서 정보를 전달하여 염증이 일어나는 초기 과정을 밝혀 방사선 노출에 의한 죽상동맥경화증 발생 위험을 알 수 있는 새로운 지표 개발 가능성을 제시했다.

연구성과는 국제 세포외소포체 학회 ‘저널 오브 엑스트라셀룰라 베지클스(Journal of Extracellular Vesicles, IF 17.337)’ 2023년 5월 4일자 온라인판에 게재됐다.

성기문 박사는 “이번 연구 결과는 혈액의 나노입자체 성분을 이용해 방사선 피폭 흡수선량을 추정하고 방사선 노출 위험성을 예측할 수 있는 획기적인 바이오마커 개발 가능성을 열었다”며, “방사선 치료 전략 수립과 예후 개선을 위한 실제 환자 대상 후속 검증 연구를 이어갈 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구는 원자력안전위원회 ‘방사선건강영향조사’ 사업과 한국연구재단 ‘과학기술분야기초연구 개인연구사업(중견연구)’의 지원으로 수행됐다.

김지예 기자 press@healthinnews.co.kr

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