시험관아기시술(IVF)에서 좋은 배아를 얻는 일은 임신 성공을 위한 중요한 첫걸음이다. 하지만 배아의 겉모습이 좋다고 반드시 임신에 성공하는 것은 아니다.

반대로 형태학적 평가에서 다소 낮은 등급을 받은 배아라도 건강한 아이로 태어나는 경우가 있다. 배아의 겉모습만으로는 알 수 없는 정보가 있기 때문이다.

그렇다면 난자가 자라던 환경을 살펴보면 배아의 질을 판단할 수 있는 새로운 단서를 찾을 수 있을까.

국내 연구진이 난자를 둘러싸고 있는 액체인 ‘난포액’ 속 DNA 조각에 주목했다. 난포액에 존재하는 세포유리 DNA(cell-free DNA·cfDNA)의 상태가 이후 만들어지는 배아의 형태학적 평가 결과와 관련이 있을 수 있다는 연구 결과를 발표한 것이다.

차의과학대학교와 차병원 난임센터 연구진이 수행한 이번 연구는 11월 2일 국제학술지 ‘프런티어스 인 엔도크리놀로지(Frontiers in Endocrinology)’에 발표됐다.

 

난자가 자라는 난포액, 배아의 질을 알려주는 단서일까

 

여성의 난소에는 난자가 자라는 작은 주머니인 난포가 있다. 난포 내부에는 난자를 둘러싼 액체인 난포액이 들어 있다. 이 액체에는 호르몬과 단백질, 여러 대사물질이 포함돼 있으며 난자의 성장과 성숙에 중요한 환경을 제공한다.

IVF에서는 난자를 채취할 때 난포액도 함께 얻을 수 있다. 그동안 난포액은 난자의 성장 환경을 이해하기 위한 연구 대상으로 활용돼 왔다.

이번 연구진이 관심을 가진 물질은 난포액 속 세포유리 DNA다. 세포유리 DNA는 세포가 손상되거나 죽는 과정 등에서 세포 밖으로 방출되는 DNA 조각을 말한다.

연구진은 이 DNA 조각의 양뿐 아니라 얼마나 잘게 끊어져 있는지를 분석했다. 난포 내부 세포들의 상태를 반영하는 DNA의 특성이 이후 배아 발달과 관련이 있을 가능성에 주목한 것이다.

다만 난포액에서 발견되는 DNA가 배아에서 직접 나온 것은 아니다. 주로 난포를 구성하는 세포들의 활동과 손상 등에서 비롯된 것으로, 난자가 성장한 주변 환경을 간접적으로 보여주는 정보에 가깝다.

 

난포액 106개 분석…DNA 상태와 배아 등급 사이 연관성

 

연구진은 국내 단일 난임센터에서 IVF와 세포질내정자주입술(ICSI)을 받은 여성 106명의 난포액을 분석했다. 연구 대상자의 나이는 29~47세였으며, 채취한 난포액의 DNA 특성과 이후 발달한 배반포의 형태학적 평가 결과를 비교했다.

DNA 분석에는 'ALU247/115 비율'이라는 지표가 사용됐다. 서로 다른 길이의 DNA 서열을 측정해 DNA가 얼마나 온전한 상태로 남아 있는지 살펴보는 방법이다. 일반적으로 이 비율이 낮을수록 DNA가 더 잘게 분절된 상태를 의미한다.

분석 결과, 전체 106명에서 ALU247/115 비율과 배아의 형태학적 평가 점수 사이에 통계적으로 유의하지만 약한 상관관계가 확인됐다. 상관계수는 0.23이었다.

연구에서 사용한 배아 평가 방식은 점수가 낮을수록 좋은 배아를 의미한다. 따라서 ALU247/115 비율이 높을수록 배아의 형태학적 평가 결과가 나쁜 경향이 관찰된 것이다.

연구진이 배아를 세 그룹으로 나눠 비교한 결과에서도 차이가 나타났다. 양호한 배아 42개에 대응하는 난포액의 평균 ALU247/115 비율은 1.05였지만, 낮은 등급의 배아 10개에서는 1.24로 더 높았다.

이는 난포액 속 DNA의 구조적 특성이 배아의 형태학적 질과 관련될 수 있음을 보여준다. 다만 연관성의 크기가 작기 때문에 이 수치만으로 개별 배아의 질을 정확하게 예측할 수 있다는 뜻은 아니다.

 

40세 미만에서는 연관성 확인…40세 이상에서는 뚜렷하지 않아

 

연령별 분석에서도 차이가 나타났다.

35세 미만 여성 31명에서는 DNA 지표와 배아 평가 점수의 상관계수가 0.38이었고, 35~39세 여성 40명에서는 0.32였다. 두 그룹 모두 통계적으로 유의한 연관성이 확인됐다.

반면 40세 이상 여성 35명에서는 상관계수가 0.21로 나타났지만 통계적 유의성은 확인되지 않았다.

이러한 결과는 연령에 따라 난포액의 분자적 특성과 배아 발달 사이의 관계가 달라질 가능성을 시사한다.

그러나 40세 이상 여성에게 해당 지표가 의미 없다는 결론을 내릴 수는 없다. 이번 연구는 배반포 단계까지 발달한 배아만을 분석했기 때문에 그 이전에 발달이 중단된 배아는 평가 대상에 포함되지 않았다.

연구진 역시 이러한 연구 설계가 고령 여성에서 관찰되는 결과에 영향을 미쳤을 가능성을 한계로 제시했다.

 

배아의 겉모습을 넘어 분자적 정보까지 살피는 연구

 

현재 IVF에서는 배아가 얼마나 잘 발달했는지, 세포의 배열과 형태가 어떤지 등을 관찰해 배아의 질을 평가한다.

이러한 형태학적 평가는 임상에서 널리 활용되고 있지만 한계도 있다. 배아의 겉모습만으로 염색체 상태나 착상 가능성, 최종 출산 여부까지 정확하게 알기는 어렵기 때문이다.

이 때문에 최근 생식의학 분야에서는 배아 자체를 관찰하는 방법과 함께 배양액이나 난포액에 포함된 분자적 정보를 분석하려는 연구가 이어지고 있다.

이번 연구는 수정 이후의 배아가 아니라 수정 이전에 난자가 성장했던 환경에 주목했다는 점에서 의미가 있다.

특히 DNA 조각의 절대적인 양보다 DNA의 구조적 상태를 나타내는 비율이 배아의 형태학적 평가 결과와 더 뚜렷한 연관성을 보였다는 점이 눈길을 끈다.

다만 이러한 분자적 정보가 기존의 배아 평가 방법에 실제로 추가적인 도움을 줄 수 있는지는 아직 확인되지 않았다.

 

임신 성공률까지 예측할 수 있을까

 

이번 연구를 해석할 때 가장 주의해야 할 부분은 배아의 형태학적 질과 실제 임신·출산 결과를 구분하는 것이다.

연구진이 분석한 것은 난포액의 DNA 특성과 배반포의 형태학적 평가 점수 사이의 관계다. 배아의 염색체 정상 여부를 확인하는 착상전 유전자 검사(PGT-A)는 시행하지 않았으며, 실제 착상률과 임상적 임신율, 생아출산율도 평가하지 않았다.

따라서 난포액 속 DNA를 분석하면 임신 성공 가능성을 알 수 있다거나, 출산 가능성이 높은 배아를 선택할 수 있다고 해석해서는 안 된다.

연구 규모도 106명으로 비교적 작고 단일 의료기관에서 수행된 탐색적 연구라는 한계가 있다.

연구진은 향후 더 많은 환자를 대상으로 DNA 지표와 배아의 염색체 상태, 착상률, 임신율, 생아출산율 사이의 관계를 검증할 필요가 있다고 설명했다.

이번 연구의 의미는 새로운 검사가 당장 난임 진료에 도입된다는 데 있지 않다. 난자가 성장하는 환경에 남아 있는 분자적 흔적이 배아 발달을 이해하는 데 새로운 정보를 제공할 가능성을 확인했다는 데 있다.

배아의 질을 평가하는 방법이 형태학적 관찰을 넘어 분자 수준으로 확대될 수 있을지, 앞으로의 후속 연구가 주목된다.

 

※ 2026년 11월 국제학술지 ‘프런티어스 인 엔도크리놀로지(Frontiers in Endocrinology)’에 게재된 차의과학대학교 의과대학(CHA University School of Medicine) 및 차병원 난임센터 연구진의 연구 ‘시험관아기 시술에서 배아의 질을 평가하는 잠재적 생체표지자로서 인간 난포액의 세포유리 DNA: 예비 연구(Cell-free DNA in human ovarian follicular fluid as a potential biomarker of embryo quality in IVF cycles: a pilot study)’를 토대로 작성했습니다. 제17권, 논문번호 1959981, DOI: 10.3389/fendo.2026.1959981입니다. 연구 결과는 탐색적 단계로, 실제 난임 검사나 치료에 적용하기 위해서는 추가 검증이 필요합니다.