종양과 염증이 구분되지 않던 방사성 진단의약품과 달리 이를 완전히 구분하는 새로운 ‘방사성지르코늄 옥살레이트’가 개발돼 관절염 등 진단에 새로운 영역이 확립될 전망이다.

한국원자력의학원 박지애, 김정영, 이용진, 안광일, 이교철 박사연구팀은 의학원에서 운용 중인 원형입자가속기(의료용 사이클로트론)에서 국내 처음으로 질환진단용 방사성동위원소 지르코늄-89(Zr-89)을 생산했고, 이어 인체 내 염증과 종양 구별이 가능한 염증 진단용 방사성의약품인 ‘방사성지르코늄 옥살레이트(Zr-89 oxalate)’를 개발했다고 밝혔다.

현재 임상에서 가장 많이 이용되고 있는 종양 및 염증 진단용 양전자방출단층촬영(PET) 방사성의약품은 [F-18]FDG이라는 포도당 유사체인데, 종양과 염증 세포 구분없이 모든 세포에서 섭취가 되기 때문에 진단 영상에서 종양과 염증의 병변 차이를 구분하는데 어려움이 있었다.

연구팀은 새로 개발된 Zr-89 옥살레이트를 쥐를 대상으로 한 실험에서 종양세포보다 염증세포에서 더 많은 섭취가 선택적으로 이루어진다는 사실을 세계 처음으로 밝혀냈다.

또 연구팀은 종양과 염증을 가진 쥐에게 방사성의약품을 투입한 결과, 포도당 유사체는 종양세포와 염증세포 모두에서 섭취가 이루어지는 반면, Zr-89 옥살레이트는 종양세포보다 염증세포에서 많이 섭취된다는 점을 확인했다.

특히 류마티스 관절염을 가진 쥐 실험을 통해 포도당 유사체에서는 관찰되지 않던 관절염 부위를 Zr-89 옥살레이트 투여군에서 관찰할 수 있었고, 다양한 염증에 적용한 결과 진단 영상정보 획득이 가능할 것으로 기대하고 있다.

이번 연구는 미래창조과학부에서 지원하는 ‘방사선기술개발사업’의 일환으로 수행됐다.

연구팀은 염증진단용 양전자방출단층촬영 조영제 ‘방사성지르코늄 옥살레이트’는 2015년 1월에 국내 특허를 출원 했고, 국제 분자 제약학 학술지 몰레큘러 파마슈티컬스 올 5월 31일 자에 게재됐다.

연구팀은 이번 기술을 류마티스 관절염을 포함한 다양한 염증에 대해 확대・적용할 계획이며, 새롭게 개발・생산한 질환진단용 방사성동위원소 지르코늄-89의 장점을 살려 새로운 진단용 양전자방출단층촬영 조영제에 대한 응용연구도 가능할 것으로 기대하고 있다.