[로이슈 전여송 기자] 차 의과학대학교 의학전문대학원 의과학교실 박준호 교수 연구팀이 세포 수십 개 분량의 시료에서 수천 종의 단백질을 검출할 수 있는 분석 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

이번 연구는 기존 분석 장비의 측정 조건을 최적화해 극미량 시료의 단백체 분석 성능을 높이는 것을 골자로 한다. 서울대학교병원 병리과 유한석 교수팀, 메테오바이오텍과 공동으로 수행했으며, 연구 결과는 미국화학회(ACS)가 발행하는 국제학술지 '애널리티컬 케미스트리(Analytical Chemistry)'에 게재됐다.

단백체 분석은 세포나 조직에 존재하는 단백질을 종합적으로 측정해 생물학적 특성과 질병 관련 변화를 파악하는 기술이다. 다만 분석 대상 시료의 양이 적을수록 검출 가능한 단백질 수가 감소하는 한계가 있다.

연구팀은 펩타이드의 미세한 신호를 검출하는 박스카(BoxCar) 측정 방식과 좁은 질량 범위에서 분석 정밀도를 높이는 내로우 윈도우 DIA(narrow-window DIA) 방식을 결합해 'nbDIA'라는 분석법을 개발했다.

이 분석법을 적용한 결과 세포 약 20개 분량의 시료에서 단백질 약 5600종을 검출했다. 반복 측정에서도 분석값의 편차가 작게 나타나 측정 재현성을 확인했다.

연구팀은 임상 조직에서의 활용 가능성을 살펴보기 위해 사람 상피세포 성장인자 수용체2(HER2) 양성 유방암 환자의 조직에도 해당 기술을 적용했다. HER2 양성 유방암은 세포 성장과 관련된 HER2 단백질이 과도하게 발현되는 유형이다.

연구팀은 유방암 조직에서 세포 약 30~60개에 해당하는 미세 영역 20곳을 분리해 분석했으며, 약 6100종의 단백질을 검출했다. 같은 종양 내부에서도 HER2 단백질 발현량이 높은 영역과 낮은 영역 사이에 단백질 구성이 다르게 나타났다.

또한 동일 조직의 유전자 발현 정보와 단백질 분석 결과를 비교한 결과, 유전자 분석에서는 확인되지 않았던 HER2 관련 신호전달 경로의 활성화가 단백질 분석에서 확인됐다. 연구팀은 이를 통해 유전자 발현 분석만으로 파악하기 어려운 종양 내부의 생물학적 차이를 추가로 확인할 수 있다고 설명했다.

박준호 교수는 “개발된 기술로 극미량 시료의 단백체를 심도 있게 분석할 수 있음을 보였다”며 “암 조직 내 이질성 연구, 수가 적은 세포 집단 분석, 임상 바이오마커 발굴 등에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

전여송 로이슈(lawissue) 기자 arrive71@lawissue.co.kr