사진위 왼쪽부터 부산가톨릭대 이은주 박사과정생, 김정호 교수, 김성현 교수, 사진 아래 왼쪽부터 강원대 박선영 교수, 성신여대 현경아 교수, 연세대 Cheng Nie 박사, 정효일 교수

부산가톨릭대학교(총장 홍경완 신부)는 임상병리학과(학과장 김성현 교수) 김정호 교수· 김성현 교수 연구팀이 연세대학교 정효일 교수, 성신여대 현경아 교수, 강원대학교 박선영 교수 연구팀과 공동으로, 혈액 내 면역세포 관련 세포외소포(Extracellular Vesicles, EVs)를 활용해 활동성 결핵을 진단하고 항결핵 치료 반응을 평가할 수 있는 다중채널 미세유체칩 기반의 새로운 액체생검 기술을 개발했다고 밝혔다.

결핵은 전 세계적으로 주요 감염병 중 하나로, 조기 진단과 적절한 치료가 질병 확산을 방지하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 기존 결핵 진단법은 객담 검체 확보의 어려움과 균량이 적은 환자에서의 검출 한계 등으로 인해 신속하고 정확한 진단에 어려움이 있다. 특히 치료 과정에서 환자의 상태와 치료 반응을 간편하게 평가할 수 있는 새로운 바이오마커의 필요성이 지속적으로 제기돼 왔다.

공동연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 결핵균 자체를 검출하는 기존 방식에서 벗어나, 결핵 감염에 따른 숙주의 면역반응에 주목했다. 활동성 결핵 환자와 건강인의 혈액 전사체를 비교 분석하고, 면역세포 발현·세포막 존재 조건을 거쳐 선별한 4종의 선천면역세포 관련 단백질 표면 마커(RAB8A, TYROBP, C3AR1, LILRA2)가 결핵 관련 면역세포 유래 세포외소포(TB-IEVs) 표면에 존재함을 확인했으며, 이들 마커가 세포외소포 기반 결핵 진단을 위한 유망한 바이오마커임을 입증했다.

특히, 연구팀은 발굴된 바이오마커를 동시에 검출할 수 있는 8채널 미세유체칩을 개발하여 진단 성능을 극대화했다. 이 기술은 단 소량의 혈장만으로 30분 이내에 분석이 가능하며, 복수의 바이오마커를 통합적으로 검출함으로써 단일 바이오마커 분석의 한계를 보완했다.

이번 연구는 혈액 기반의 최소침습적 액체생검 기술과 미세유체공학을 결합하여 결핵 진단의 새로운 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 크다. 특히 소량의 검체와 짧은 분석 시간, 다중 바이오마커의 동시 검출이라는 장점을 바탕으로 향후 현장진단(Point-of-Care Testing, POCT) 및 차세대 감염병 진단 플랫폼으로의 활용이 기대된다.

연구에는 부산가톨릭대 박사과정 이은주(공동 제1저자), 연세대 Cheng Nie 박사(공동 제1저자), 강원대 박선영 교수(공동 제1저자), 부산가톨릭대 최고은 교수(공동저자), 성신여대 현경아 교수(공동 교신저자), 부산가톨릭대 김성현 교수(공동 교신저자), 연세대 정효일 교수(공동 교신저자), 부산가톨릭대 김정호 교수(공동 교신저자)가 참여했다. 결과는 엑소좀 연구의 글로벌 학술지 Journal of Extracellular Vesicles(IF 21.7, JCR 상위 5.6%)에 11월 03일 온라인 게재됐다.