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국내 의료진, '세계 최초'로 악성 '뇌종양' 예측하고 치료하는 방법 발견

국내의료진이 대표적인 난치암인 교모세포종의 예후를 예측할 수 있는 바이오마커와 치료법을 발견했다.

인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesBank


[뉴스1] 성재준 바이오전문기자 = 국내의료진이 대표적인 난치암인 교모세포종의 예후를 예측할 수 있는 바이오마커와 치료법을 발견했다. 이에 악성 뇌종양 교모세포종 환자들의 유전단백체 데이터를 기반으로 예후를 예측하고 맞춤형 치료제 제공이 가능할 것으로 기대된다.


연세대학교 세브란스병원은 7일 연세대 의과대학 의생명과학부 김현석 교수와 KIST 이철주 책임연구원, 삼성서울병원 남도현 교수 연구팀은 다기관 공동연구를 통해 악성 뇌종양의 예후를 예측할 수 있는 바이오마커와 치료제를 발견했다고 밝혔다.


과학기술정보통신부 및 보건복지부 연구사업의 지원을 받은 이번 연구는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)' 최신호에 게재됐다.


악성뇌종양 중 가장 흔한 종양인 교모세포종은 수술적 치료가 가장 중요하며 수술 후 항암치료, 방사선치료 등을 병행하지만 예후가 좋지 않다. 특히 전체 교모세포종 중 90%를 차지하는 이소시트르산탈수소효소(IDH)에 유전자 변이가 없는 야생형 교모세포종은 예후가 나쁘고 마땅한 치료제도 없다.


인사이트뉴스1


인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesBank


연구팀은 교모세포종 50종의 시료를 분석해 최초로 대규모 교모세포종 단백체 데이터를 확보한뒤 동일 시료로부터 수집한 유전전사체에 대해 약물 반응 데이터 통합 분석을 시행했다.


분석결과, 연구팀은 IDH 야생형 악성 교모세포종을 당대사, 면역조절, 종양기원이 다른 두 개의 교모세포종 단백체 클러스터(GPC) 그룹으로 분류했다.


첫번째 그룹인 GPC1은 악성 바이오마커인 FKBP9의 발현이 높고, 종양기원세포의 특성이 강하며 면역관문억제제의 표적인 PD-L1의 발현이 높다. 반면 GPC2는 좋은 예후를 보이는 세린 대합성 대사 효소(PHGDH)의 발현이 높고 산화적인산화 단백질 발현이 높았다.


연구팀은 분석된 두 그룹을 대상으로 각 단백체 아형에 따라 적합한 표적치료제를 제시했다.


GPC1 종양유래 암세포는 비스투세르팁, 탄두티닙 그리고 크리조티닙에 대한 치료반응이 높았으며 GPC2 종양유래 암세포는 에리스모데집과 카너티닙에 대한 반응이 좋은 것을 확인했다.


인사이트기사와 관련 없는 자료 사진 / gettyimagesBank


특히, 가장 예후가 나쁠 것으로 예측된 PHGDH 음성 환자군에서 환자 유래 단일세포 실험 데이터를 통해 비스투세르팁의 효과를 확인했다.


또한 연구팀은 교모세포종 코호트연구와 종양구 침윤 실험을 통해 PHGDH 효소 발현에 따른 환자의 예후 및 침윤 정도를 평가했다.


그 결과, PHGDH 발현이 높고, 암줄기 세포 마커인 네스틴(Nestin) 단백질의 발현이 낮은 환자군이 상대적으로 양호한 예후를 보였으며 교모세포종 암세포에서 PHGDH를 과발현시켰을 때 종양구의 침윤이 유의하게 감소함을 확인했다.


김현석 교수는 "이번 연구는 대표적인 난치암 중 하나인 IDH 야생형 교모세포종을 대상으로 세계 최초로 단백체 정보 기반의 분류 체계를 제시한 것"이라며 "실제 환자에게 적용하기 위해서는 향후 추가적인 임상검증이 필요하겠지만, 교모세포종의 유전체-단백체 데이터를 통합 분석함으로써 새로운 예후예측 바이오마커와 치료법을 동시에 제시하였다는 점에서 중요하다"고 말했다.