폐 악성 종양에서의 카드헤린 3(CDH3) 표적 PET

암은 전 세계적으로 높은 사망률의 주요 원인이며 기대 수명 증가에 대한 중요한 장벽입니다. 다양한 암 유형 중 폐암은 전 세계적으로 가장 흔한 악성 종양 중 하나입니다. 전 세계 암 통계에 따르면 2020년 기준 폐암의 세계적 발병률은 11.4%, 사망률은 18%였습니다. 폐암은 중국과 전 세계적으로 암 관련 사망의 주요 원인이며, 특히 비소세포폐암(NSCLC)의 경우 치료 전략이 지속적으로 발전하고 있습니다. 면역요법과 표적 신보조요법은 미세전이를 제거하여 수술 후 재발을 줄이고, 종양 병기를 낮추어 원발 병변의 절제 가능성을 향상시키며, 폐암 환자의 장기 생존율을 어느 정도 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 절제 가능한 폐암 환자의 경우 수술이 여전히 주요 치료 접근법입니다.

폐암 치료 결과의 상당한 개인별 변동성, 기존 PET의 치료 반응 모니터링 효능의 차선 효과, 양성과 악성 폐 결절을 구분하는 효과적인 방법의 부족을 고려할 때, 혁신적인 접근법에 대한 임상적 필요성이 시급합니다. 치료 효과의 수술 전 평가를 위한 핵심 분자 영상 표지자를 활용하고 양성 및 악성 폐 결절의 감별을 지원하는 것은 우리 연구팀의 중요한 과학적 방향입니다.

최근 몇 년간 분자 영상은 암 진단 및 치료에 점점 더 많이 적용되고 있으며, PET 분자 영상은 폐암 관리의 핵심 도구로 부상하고 있습니다. 분자 프로브의 표적 부위를 활용하여 종양 바이오마커에 정밀하게 결합시키고, 방사성 핵종의 붕괴 과정에서 방출되는 방사선과 결합함으로써 정확한 병변 검출 및 비침습적 모니터링이 가능합니다. 이 접근법은 높은 위양성률과 같은 종합적인 폐암 치료를 위한 기존 PET 영상의 오랜 과제를 극복할 가능성을 가지고 있습니다.

고차원 다중오믹스 기술은 유전체학, 전사체학, 단백질체학 및 기타 수준의 데이터를 통합합니다. 전사체학과 단백질체학을 활용하여 폐암 조직에서 과발현된 단백질을 조직 수준에서 식별할 수 있는 반면, 공간 전사체학 및 단일세포 전사체학은 표적 단백질의 세포 내 위치를 검증할 수 있습니다. 다중오믹스 접근법은 폐암의 핵심 분자 표적에 대한 체계적인 탐색을 가능하게 하여 정밀한 표적 발견을 위한 신뢰할 수 있는 경로를 제공합니다. 이전에 구축된 대규모 중국인 다중오믹스 폐암 코호트를 활용하고, 생물정보학 분석 및 시험관 내·생체 내 분자생물학 검증과 결합하여 연구자들은 CDH3을 비소세포폐암의 표면 바이오마커로 식별했습니다.

카드헤린-3(CDH3)은 당단백질로, 비소세포폐암에서의 비정상적 고발현은 불량한 예후, 강화된 종양 증식 및 이동, 면역억제 미세환경의 형성과 밀접하게 연관되어 있습니다. CDH3은 폐암의 유망한 새로운 치료 표적으로 부상하고 있습니다. 현재 CDH3을 표적으로 하는 약물 개발은 주로 항체-약물 접합체(ADC)에 초점을 맞추고 있습니다. EGFR 돌연변이를 가진 진행성 NSCLC 환자 5명을 대상으로 한 연구에서 이 약물은 80%에 달하는 높은 객관적 반응률을 달성했습니다. 다중오믹스 영상 표적 스크리닝을 통해 CDH3은 폐암 세포 표면에서의 특이적 고발현으로 인해 잠재적 영상 표적으로 식별되었습니다.

중국 국가자연과학기금의 주요 프로젝트 지원을 받아 우리 팀은 이전에 독자적 지식재산권을 가진 CDH3 표적 분자 프로브 TOI-1을 개발하고 특허를 출원했습니다(공개번호 CN121426959A). 이 프로브는 전임상 동물 모델에서 우수한 민감도와 특이성을 입증했습니다. 연구자들은 현재 우리 병원 핵의학과와 협력하여 68Ga-TOI-1 PET 분자 프로브에 대한 탐색적 임상 연구를 수행하고 있습니다. 68Ga-TOI-1 PET/CT 영상은 종양의 양성 또는 악성 여부 및 침범 범위를 결정하고, 종양의 위치 파악 및 정성 진단을 가능하게 하며, 재발 종양의 조기 진단 및 재병기 설정을 용이하게 하고, 질병 병기 설정, 질병 활동성 평가, 치료 계획 수립 및 예후 평가를 위한 과학적 근거를 제공할 것으로 기대됩니다.