혈액 속 물질을 분석해 대장암을 90% 이상의 정확도로 찾아내는 새로운 진단 바이오마커(생체 지표)가 발견됐다. 연세암병원 종양내과 김한상 교수와 대장항문외과 한윤대 교수 연구팀은 코넬의대 데이비드 라이든(david lyden) 교수팀과 공동으로 대장암 환자의 혈액과 조직을 분석해 이 같은 사실을 밝혀냈다. 이는 장을 비워야 하는 장 정결제 복용의 불편함 때문에 대장내시경을 꺼리던 일반인들도 간단한 피 검사만으로 대장암을 조기에 발견할 수 있는 길을 열었다는 점에서 매우 중요한 성과다.

연구팀은 대장암 환자 223명의 임상 검체를 바탕으로 연구 방법론을 설계했다. 혈액 샘플 90명과 수술 조직 샘플 50명을 포함해 종양 및 비종양성 대장 조직, 수술 전후의 혈액에서 엑소좀(세포가 분비하는 직경 약 80~150nm 크기의 아주 작은 정보 전달체)을 분리 및 추출했다. 이후 추출된 엑소좀을 바탕으로 단백체 분석을 진행하여 대장암과 관련된 특이 단백질을 추적했다.

분석 결과, 종양 조직 유래 엑소좀에서 745종, 혈액 유래 엑소좀에서 166종의 대장암 환자에게서 수치가 증가한 단백질을 확인했다. 연구팀은 이 중 대장암 특이적으로 발현되는 단백질 10종을 선별해 새로운 진단 패널을 구성해 추가 환자 코호트(동일 집단) 총 319명을 대상으로 효소면역분석법을 통한 검증을 실시했다. 그 결과, 새롭게 도출된 패널은 90% 이상의 높은 민감도(질병이 있는 사람을 양성으로 판정하는 비율)로 대장암을 구별해 냈다.

특히 이번에 선별된 단백질들은 대장암 수술을 받은 지 6주가 지난 후 70% 이상의 환자에서 감소하는 양상을 보였다. 수술로 인해 암세포가 제거되었기 때문에 암 유래 단백질의 발현 수치도 함께 떨어진 것이다. 이는 이번에 발굴된 바이오마커가 단순한 조기 진단을 넘어 환자의 수술 후 경과를 예측하는 예후 지표로도 활용될 수 있음을 시사한다.

연구를 이끈 제 1저자 연세암병원 종양내과 김한상 교수는 이번 성과가 지니는 의미와 향후 과제에 대한 견해를 밝혔다. 김한상 교수는 "이번 연구를 통해 대장암 환자 혈액 속 엑소좀 단백질을 정밀하게 분석해 진단적 가치가 높은 후보군을 발굴할 수 있었다"고 설명했다. 이어 "향후 더 우수한 혈액 기반 조기 진단 기술로 발전시키기 위해 후속 융합연구를 지속하겠다"며 대장암 진단 기술의 발전 방향을 제시했다.

이번 연구 결과(identification of blood-derived exosome protein biomarkers for colorectal cancer diagnosis; 대장암 진단을 위한 혈액 유래 엑소좀 단백질 바이오마커 규명)는 2026년 4월 29일 관련 학술대회를 통해 공식 발표됐다.