ALK 양성 비소세포폐암의 표적항암제 회피 원리 및 제어 기전 규명 ... 향후 항암제 내성 폐암 치료제 개발에 기여 기대
한국생명공학연구원 김미랑․김선영 박사 공동연구팀은 단일세포 유전체분석 기술을 이용하여 ALK(Anaplastic Lymphoma Kinase, 역성형 림프종 인산화효소) 양성 비소세포폐암 환자의 항암제 내성 기전을 규명하고, 제어할 수 있는 실마리를 찾았다고 밝혔다.
이를 통해 향후 항암제 내성 암세포를 제거할 수 있는 새로운 치료 전략으로 활용할 수 있을 것으로 기대되고 있다.
전체 암 사망자의 22.7% 달하며 사망률이 가장 높은 암종인 폐암은 암세포의 크기와 형태에 따라 소세포폐암과 비소세포폐암으로 구분된다.
현미경으로 확인되는 암세포의 크기가 작은 것은 소세포폐암이라고 하고 작지 않은 것을 비소세포폐암이라고 하며, 전체 폐암 환자의 80~85%이 비소세포폐암에 해당한다.
비소세포폐암 중 약 5% 정도에서 ALK 유전자의 변이로 인한 ALK 양성 비소세포폐암이 발병하며, 주로 50대 이하의 젊은 연령대나 비흡연 폐암환자에게서 발견된다.
ALK 양성 비소세포폐암은 표적항암제를 투여하면 뛰어난 치료 효과를 보이지만 지속적인 투여 시, 항암제 내성이 생겨 재발과 이후 치료를 더욱 어렵게 한다.
항암제 내성 원인으로 2차 돌연변이가 주목받고 있지만, 아직 그 기전을 모르는 부분이 절반 이상을 차지하고 있다.
최근 유전체 분석기술의 발달로 개별 세포의 유전자 발현 분석이 가능해지며 항암제 내성의 원인이 되는 희귀 암세포를 구별해 내는 연구가 가능해지고 있다.
이에 연구팀은 단일세포 유전체 기술을 통해 항암제 내성 세포의 유전자 발현 변화를 분석하여 내성 원인을 규명하였다.
CDA(Cytidine deaminase, 시티딘 탈아미노효소)는 암세포의 증식과 이동성을 높여 전이를 유발하는 효소로, 표적항암제를 투여하면 암세포 내 CDA가 활성화되어 항암제를 회피하고 증식하며 항암제의 내성이 생긴다는 것이다.
이를 기반으로 연구팀은 CDA를 억제제를 이용하여 내성이 생긴 암세포만 선택적으로 사멸시킬 수 있다는 사실을 확인하였다.
연구책임자인 김미랑 박사는 “본 연구 결과가 임상에 실제로 적용되기 위해서는 안전성 및 유효성 등 여러 검증 절차와 많은 연구가 필요하지만, 암 환자의 생존율을 높이는데 조금이라도 기여할 수 있으면 좋겠다”고 밝혔다.
이번 연구는 생화학분자생물학회 국제저널인 Experimental and Molecular Medicine(IF 12.178), 2022년 8월 23일자 온라인 판에 게재되었으며, (논문명 : DNA methylome and single-cell transcriptome analyses reveal CDA as a potential druggable target for ALK inhibitor–resistant lung cancer therapy / 교신저자 : 생명연 김미랑․김선영 박사 /제1저자 : UST 생명연캠퍼스 허해정 박사과정생, 생명연 김종환 박사)
과학기술정보통신부 포스트게놈유전체사업, 산업통상자원부 유전자의약산업진흥 유전체분석시스템구축사업, UST Young Scientist 양성사업, 그리고 생명연 주요사업의 지원으로 수행되었다.
김지예 기자
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