폴리도파민 기반 형광 신호 증폭을 이용한 암세포 표적 이미징 연구

Abstract

형광을 이용한 암세포 표적 이미징 기술은 세포 내 신호전달, 질병 진단 및 치료에 필수적으로 활용되어 왔다. 그러나 다양한 암세포 표적 결합 분자 개발에도 불구하고, 결합 분자의 낮은 농도 수준에서 암세포의 선택적 이미징은 제한되어 왔다. 본 연구에서는 암세포 표적 결합 분자와 결합된 효소 반응을 통해 폴리도파민 (polydopamine)을 유도하고 이를 기반으로 새로운 형광신호 증폭 방법을 개발하였다. 이를 위해 전립선암 및 유방암 세포주를 표적으로 하는 압타머 혹은 펩타이드를 활용하여 표적 결합 분자가 존재 시 과산화효소 (peroxidase)에 의한 도파민의 중합 반응 및 양자점 (quantum dot) 결합 반응을 수행하였다. 그 결과 압타머 혹은 펩타이드를 이용한 기존 암세포 형광 이미징 방법보다 약 100배 이상 높은 감도를 보여주었고, 새로운 형광체 및 측정 장비의 개발 없이도 기존 형광 이미징 방법을 획기적으로 개선할 수 있는 장점을 보여주었다. 현재의 연구 결과는 세포 및 조직 시료에서 저농도의 결합 분자만으로 효과적인 표적 이미징 구현이 가능할 뿐만 아니라 범용적인 형광신호 증폭 기술로서 세포막 수용체 연구 및 암세포 진단에 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 기대한다.