최근 종양이 말기뿐만 아니라 초기단계부터 혈액 순환계로 암세포를 방출하며, 특히 혈액 내에 존재하는 혈중종양세포의 수는 암의 진전과 직접적인 관련이 있는 것으로 알려지면서 혈액을 타고 도는 혈중종양세포를 분리하여 세포수준에서 암의 조기진단, 병기판단, 예후평가 등에 응용하려는 연구들이 크게 관심을 끌고 있다.

그러나 지금까지 혈중종양세포를 이용한 암 진단 및 예후관리 기술은 말초혈액 내 혈중종양세포가 차지하는 비중이 매우 희박(10억개당 1-2개)하여 혈중종양세포를 정확하고 효율적으로 분리기가 어려운 문제가 있었다.
 
인제대학교(총장 이원로) 나노공학부 한기호 교수 연구팀은 2004년부터 마이크로/나노기술을 이용하여 혈중종양세포분리를 위한 기술개발을 꾸준히 진행하여 왔다.

최근 한교수 연구팀에서는 이러한 혈중종양세포에 특이 결합하는 종양지자와 마이크로/ 나노기술기반의 세포분리기술을 이용함으로써, 말초혈액으로부터 혈중종양세포를 살아있는 상태로 분리에 4시간 이상 소요되던 것을 10분 이내로 하는 초고속, 고성능 혈중종양세포 분리기술을 개발하였다.

개발된 기술은 혈중종양세포의 회수율 기존 20%에 그쳤던 것을 90% 이상 높였고, 순도도 기존 1%이하에 그쳤던 것을 97% 이상으로 높였다. 이뿐만 아니라 분리된 혈중종양세포를 이용하여 분자수준의 정밀 암 진단을 실시할 수 있어 매우 정확하게 암을 진단할 수 있는 것이 특징이다. 특히 한교수는 “혈중종양세포를 이용한 암 진단비용을 획기적으로 낮출 수 있는 원천기술이라는 점에서 기존의 기술에 비하여 독창적이며 우수한 기술이라고 볼 수 있다.”고 설명했다.
 
또한 한교수 연구팀과 인제대학교 해운대백병원 암센터는 공동연구를 통해 초기 임상시험을 완료한 상태이며, 계획된 대규모 임상실험을 통해 기술 실용화에 박차를 가하고 있다.

인제대 한기호 교수 연구팀이 개발한 이번 마이크로/나노기술 기반의 혈중종양세포분리 기술은 2013년 3월 5일 세계저명학술지인 Analytical Chemistry에 ‘Circulating Tumor Cell Microseparator Based on Lateral Magnetophoresis and Immunomagnetic Nanobeads(측면방향 자기영동원리를 이용한 혈중종양세포분리 바이오칩개발)’이라는 제목으로 게재되었으며, 현재 미국과 유럽에 특허출원 중 이다.

국내외 혈중종양세포분리 기술개발 동향은 2004년 미국 Johnson & Johnson 제약회사에서 미국 FDA 승인과 함께 세계최초로 말초혈액으로부터 혈중종양세포를 분리하고 개수를 측정할 수 있는 장치를 출시한 이후 혈중종양세포를 이용한 암 진단 및 예후평가 기술이 급격히 발전되고 있는 추세이다.

현재 이 상용화된  혈중종양세포분리 기반의 암 진단 방법은 100만원 가량의 값비싼 진단비용으로 인해 국내에 도입하지 못하고 있는 상황이다.

2007년 이후 많은 연구그룹에서 마이크로/나노기술을 이용하여 기존기술의 값비싼 진단비용을 극복할 뿐만 아니라 더욱 신속하고 정확하게 말초혈액으로부터 혈중종양세포를 분리할 수 있는 기술들을 발표하고 있다.

현재 마이크로/나노기술기반의 혈중종양세포분리를 이용한 암 진단 및 예후평가 기술은 국외의 많은 대학과 제약회사에서 핵심기술의 선점을 위해 치열한 각축을 벌이고 있는 상황이다.