"루미노마크, 암 위치 형광 표시...수술 정확도↑부작용↓"

• 김석기·김석원·신혁재 교수
• "루미노마크, 유방암 병변 위치 형광물질 표시…수술 정확도 향상"
• "실제 유방암 수술 집도하며 경험한 아쉬움…직접 연구개발 배경"
• "유방암뿐 아니라 고형암·내시경 등 확장 가능…글로벌 진출 박차"

(왼쪽부터) 신혁재 명지병원 교수, 김석기 국립암센터 교수, 김석원 삼성서울병원 교수

[데일리팜=김진구 기자] 루미노마크는 암의 정확한 병변을 표시하는 일종의 '수술용 펜'이다. 눈으로 보이지 않는 미세한 위치까지 표시가 가능하기 때문에 수술의 정확성이 크게 높아질 것으로 기대된다. 지난해 '제25회 대한민국신약개발상' 시상식에서 신약개발 부문 우수상을 수상한 배경이다.

이 약물의 연구개발을 주도한 김석기 국립암센터 핵의학과 교수와 주요 임상에 참여한 김석원 삼성서울병원 유방외과 교수·신혁재 명지병원 유방외과 교수를 만나 신약 개발의 배경과 이 약물의 확장 가능성을 물었다.

세 교수는 입을 모아 "유방암뿐 아니라 여러 고형암과 내시경 시술 등으로 쓰임새가 넓어질 것"이라며 "현재 진행 중인 글로벌 임상이 마무리되면 한국뿐 아니라 미국·유럽 등 전 세계에서도 활용할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

"암 병변 형광물질로 표시…기존 방식 대비 수술 정확도↑·부작용↓"

루미노마크는 인도시아닌그린(ICG)에 거대응집알부민(MAA)을 결합한 수술용 표지자다. 이 약물의 개발을 주도한 김석기 교수는 "암의 정확한 위치를 형광으로 표시하는 펜"이라고 표현했다.

최근 암의 조기검진이 확대되는 과정에서 아주 미세한 암을 떼어내는 수술이 보편화했다. 문제는 CT·MRI 같은 정밀 영상장비에서 확인되는 암 조직이 막상 수술실에선 눈에 보이지도 손으로 만져지지도 않는다는 것이다.

정확한 위치를 모르기 때문에 경험과 감각에 의존한 수술이 불가피했다. 더러 사고로도 이어지는 상황이다. 떼어낸 조직에서 암이 관찰되지 않는 식이다. 수술로 제거되지 않고 남은 미세한 암 덩어리가 다시 증식할 우려가 있다.

김석기 국립암센터 핵의학과 교수

수술용 칼을 잡는 외과의사 입장에선 정확한 암 병변을 아는 것이 무엇보다 중요했다. 이를 형광물질로 표시하면 좋겠다는 아이디어에서 루미노마크가 비롯됐다. 루미노마크로 표시한 부분에 적외선을 비추면 해당 부위가 밝게 표시되는 방식이다.

기존에 암 병변을 표시하는 방법이 없었던 것은 아니다. 색소를 이용한 방법이나 철사를 집어넣어 그 끝을 병변으로 표시하는 방법 등이 활용됐다.

그러나 각각의 단점도 상당했다. 색소를 이용하는 방법은 수술 부위를 표시한 뒤 불과 몇 분이 지나지 않아 주사된 약제가 주변으로 퍼졌다. 광범위하게 색소가 침착되다보니, 정확한 위치를 파악하기 어려웠다.

철사를 이용하는 방식은 주사바늘이 병변까지 들어가는 과정에서 통증을 유발하고 혈관이나 신경을 건드리는 등 위험성이 뒤따랐다. 흑연의 일종인 활성탄을 이용하는 방법도 있지만, 역시나 수개월간 병변과 피부가 푸르스름하게 착색되는 부작용을 동반했다.

반면 루미노마크의 경우 조직에서 잘 확산되지 않는 응집 알부민을 이용해 색소나 활성탄을 이용하는 기존 단점을 개선했다. 굵은 철사를 이용하는 방법처럼 통증·위험성을 동반하지 않는다.

루미노마크 개발을 주도한 김석기 교수는 "많은 수술을 집도하며 항상 아쉬움이 있었다"며 "루미노마크는 환자에게 통증과 부작용을 덜어주고, 임상전문가에겐 수술 효과에 대한 자신감과 기술적인 편리함을 제공한다"고 말했다.

김석기 교수는 "더욱 많은 의사가 안심하고 사용할 수 있도록 과거부터 널리 사용하며 안전성이 검증된 성분을 활용하고자 했다"며 "단순하면서도 쉽게 사용할 수 있는 물질을 찾던 중 인도시아닌과 알부민을 이용한 물질을 개발하기에 이르렀다"고 설명했다.

"유방암 타깃 허가…암 수술 전반·내시경 시술 등으로 확장 가능성"

이러한 아이디어로 시작한 루미노마크는 일단 유방암을 타깃으로 개발됐다. 기전상 유방암뿐 아니라 갑상선암·대장암·위암 등 사실상 모든 고형암에 적용이 가능하지만, 하루라도 빨리 실제 수술현장에서 활용됐으면 하는 연구진의 바람이 있었다. 결국 유방암에 먼저 허가용 임상시험이 시도됐다.

김석기 교수로부터 기술을 이전받아 한림제약이 임상3상에 나섰다. 한림제약은 비촉지성 유방 병변 제거술 예정 환자 109명을 대상으로 실시한 임상3상에서 긍정적인 결과를 확인했다. 3mm의 미세 병변에서도 높은 절제 정확도를 나타냈으며, 피부 색소 침착이 없어 우수한 미용적 결과를 보여줬고, 26 게이지 바늘 사용으로 통증이 감소하는 효과도 확인했다.

김석원 삼성서울병원 유방외과 교수

임상은 활성탄을 이용한 기존 방식과의 비열등성을 입증하는 방식으로 진행됐다.

루미노마크의 임상 2·3상에 참여한 김석원 교수는 "임상 설계가 비열등성을 목표로 디자인돼, 활성탄 방식과 동일한 효과를 낸다는 결론이 나왔다"며 "실제로는 오히려 활성탄 방식보다 우월한 것으로 나타났다"고 강조했다.

김석원 교수는 루미노마크가 유방암뿐 아니라 다양한 암 수술에도 충분히 활용될 수 있을 것으로 내다봤다.

기술 원리 자체가 암 조직을 루미노마크로 표시하는 방식이기 때문에 암 수술은 물론 사실상 모든 수술에 활용 가능하다는 게 김석원 교수의 설명이다. 실제 갑상선암에선 이미 루미노마크와 관련한 임상을 진행 중이다. 나아가 김석원 교수는 대장암 내시경 시술에서 특히 유용할 것으로 기대했다.

김석원 교수는 "내시경의 경우 바깥에선 접근을 하지 못한다. 그래서 클립으로 해당 부위를 집어놓은 뒤 절제하는 방식이 주를 이룬다"며 "이때 루미노마크로 표시를 한다면 수술부위를 파악하고 정확히 절제하는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.

"글로벌 임상 중…전 세계 수술의사 활용하는 날 오길"

연구진들은 루미노마크가 향후 한국뿐 아니라 전 세계적으로 널리 활용될 것이란 데 기대가 크다. 기존 방식 대비 정확성이 높은 데다, 부작용이 적고, 저렴하기 때문이다.

이와 관련 이미 연구자주도로 'MELODY trial' 이름의 글로벌 임상이 진행 중이다. 기존 수술병변 표시 방법과 비열등성·우월성을 입증하는 내용의 다국가 전향적 코호트 연구다. 전 세계 20개국에서 환자 1만명을 대상으로 하는 대규모 연구다.

신혁재 명지병원 유방외과 교수

한국은 올해 초 임상에 참여했다. 루미노마크를 활용하는 방식으로 국내에서만 30개 기관이 참여한다. 결과는 2025~2026년 나올 것으로 예상된다.

현재 북미·유럽에선 활성탄을 이용한 방식이 주로 활용된다. 여기에 방사성동위원소를 활용한 방법, 전자태그(RFID)를 활용한 방법도 쓰인다. 다만 방사성동위원소나 RFID를 활용한 표시방법은 국내 허가를 받지 못했다.

신혁재 교수는 루미노마크가 이러한 방식과 비교해 정확하면서도 저렴하다는 점에 주목하고 있다.

신혁재 교수는 "글로벌 임상에 같이 들어가서 경쟁할 것"이라며 "연구가 마무리되면 루미노마크가 기존 기술과 비교해 우월하다는 점을 확인할 수 있다. 나아가 전 세계적으로 활용될 것으로 기대된다"고 말했다.

신혁재 교수는 "루미노마크가 국내시장에만 머물러선 안 된다고 생각한다"며 "모든 수술에 범용적으로 쓰일 수 있기 때문에 북미·유럽 등으로 뻗어나갈 수 있을 것"이라고 기대했다.