김대응 연구실은 방사성 동위원소와 형광물질을 동시에 결합한 이중 방식 분자영상 조영제의 개발에 중점을 두고 있습니다. 이러한 조영제는 암 조직에 특이적으로 결합하여 방사선 영상과 형광 영상을 동시에 제공함으로써, 암의 진단과 병기 설정, 그리고 수술 가이드에 혁신적인 도움을 줍니다. EGFR 돌연변이, 전립선 특이막항원(PSMA), 엽산수용체 등 다양한 종양 표적 분자를 겨냥한 펩타이드 기반 조영제 개발이 활발히 이루어지고 있습니다. 연구실에서는 Fmoc 고상 펩타이드 합성법을 활용하여 다양한 표적 펩타이드를 설계하고, 테크네슘-99m(Tc-99m) 등 방사성 동위원소와 형광물질을 결합하는 기술을 고도화하고 있습니다. 이들 조영제는 동물 모델에서 우수한 종양 표적 결합력과 영상 신호를 입증하였으며, 방사선 영상과 실시간 형광 영상의 융합을 통해 수술 중 종양 조직의 정확한 위치 확인과 절제에 기여하고 있습니다. 특히, EGFR L858R 돌연변이, PSMA, 엽산수용체 등 다양한 암 표적에 대한 특이적 결합과 높은 영상 신호를 바탕으로, 진단의 정확도 향상과 맞춤형 치료 전략 수립에 중요한 역할을 하고 있습니다. 이러한 연구는 특허 출원 및 등록, 국내외 학술지 논문 발표, 다수의 정부 지원 연구과제 수행 등으로 그 성과를 인정받고 있습니다.

연구실은 분자영상 기술을 활용한 암 진단 및 치료 반응 모니터링 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있습니다. PET/CT, SPECT/CT 등 첨단 분자영상 장비와 자체 개발한 조영제를 접목하여, 종양의 분자적 특성과 미세 환경을 정밀하게 파악할 수 있는 진단법을 개발하고 있습니다. 이를 통해 암의 조기 진단, 병기 설정, 치료 반응 평가, 재발 감시 등 임상적 의사결정에 실질적인 도움을 주고 있습니다. 특히, EGFR 돌연변이 비소세포폐암, 전립선암, 엽산수용체 과발현 종양 등 다양한 암종에서 표적 분자영상 조영제를 적용하여, 기존 영상법으로는 어려웠던 미세 병변의 탐지와 치료 반응의 정량적 평가가 가능해졌습니다. 또한, 영상 신호의 정량화, SUV(normalized by lean body mass) 등 영상 데이터의 표준화 및 해석 방법론 개발에도 집중하고 있습니다. 이러한 연구는 환자 맞춤형 치료 전략 수립, 수술 가이드, 치료 후 재발 감시 등 임상 현장에서의 활용도를 높이고 있습니다. 더불어, 다양한 임상 증례와 동물 모델 연구를 통해 영상 조영제의 유효성과 안전성을 검증하고, 실제 임상 적용을 위한 기반을 마련하고 있습니다.

김대응 연구실은 종양의 성장과 전이에 중요한 역할을 하는 신생혈관(angiogenesis) 및 종양 미세환경을 표적하는 분자영상 조영제 개발에도 주력하고 있습니다. VEGF 수용체, integrin αvβ3, CXCR2, APN/CD13 등 신생혈관 및 종양 미세환경 관련 분자를 표적하는 펩타이드 기반 조영제를 설계하여, 종양의 혈관 신생 정도와 미세환경 변화를 실시간으로 영상화할 수 있는 기술을 개발하고 있습니다. 이러한 조영제는 종양의 악성도 평가, 항혈관신생 치료제의 효과 모니터링, 수술 전 병기 설정 등에 활용될 수 있습니다. 동물 모델에서 신생혈관 표적 조영제의 우수한 종양 집적성과 영상 신호가 입증되었으며, 실제 임상 적용 가능성을 높이고 있습니다. 또한, 방사선 영상과 형광 영상의 융합을 통해, 수술 중 실시간으로 신생혈관 분포를 확인하고, 종양 조직의 완전 절제에 기여할 수 있습니다. 이 연구는 암의 미세환경 이해와 맞춤형 치료 전략 개발에 중요한 기초 자료를 제공하며, 향후 다양한 암종 및 치료법에 적용될 수 있는 플랫폼 기술로 발전하고 있습니다.