종양 스페로이드를 활용한 암 표적치료 혁신의 길 열려 - 보건복지부 지원으로 연구 수행, 최고 권위 학술지 ‘네이처 제네틱스’ 게재 -
□ 일반적으로 항암치료의 결과는 종양의 유전체 및 분자적 배경에 따라 환자마다 다르게 나타난다.
○ 따라서 치료 성공률을 높이기 위해서는 환자 유래 암세포나 줄기 세포를 배양하여 약물반응을 사전에 스크리닝하고, 환자 특성에 맞는 치료제를 적용하는 것이 중요하다.
○ 기존의 암세포 약물 스크리닝 방법인 세포주 모델은 쉽고 빠른 사용이 가능하나 환자 종양의 분자적 특성을 온전히 보존하지 못했다. * 세포주 : 균일한 조직에서 유래된 세포의 집단으로, 동일한 유전적 특징을 가지며 적절한 배지와 공간에서 무한하게 증식할 수 있다는 특징을 지님
- 또한, 오가노이드 모델은 환자 종양과 유사성은 높으나 실시간 약물 반응 예측이 어려워 임상에 도입하기 어렵다는 단점이 있었다.
 * 오가노이드 : 줄기세포를 3차원적으로 배양하거나 재조합해 만든 장기유사체로써 ‘미니 장기’, ‘유사 장기’라고도 함
□ 남도현 교수팀은 완전하고 신속하게 약물을 스크리닝 하기 위하여 대규모 종양 스페로이드에 기반하여 유전체와 약물반응 간 상관관계를 규명하고, 신규 분자표적 및 병용치료 전략을 제시하였다.
○ 이를 위하여 총 14종의 암종에서 462건의 종양 스페로이드를 수집하여 각 스페로이드마다 60종의 표적항암제 반응성을 분석하였다.
○ 주요 약물 스크리닝 결과, 혈액암에 주로 사용되는 치료제 이브루티닙 (Ibrutinib)이 EGFR(Epidermal Growth Factor Receptor, 상피세포 성장 인자 수용체)
*유전자 억제제와 유사한 약물 반응성을 보임에 따라, EGFR 유전자 변이가 있는 암환자에게도 이브루티닙을 이용한 치료 가능성을 밝혔다.
* EGFR 유전자 : 상피세포 성장 인자 수용체. EGFR 유전자에 변이가 생기게 되면 상피세포의 성장인자 없이 세포를 증식시켜 암을 유발하게 됨
○ 또한, NRG1(Neuregulin1, 뉴레글린-1)* 유전자 발현을 억제하여 EGFR 유전자 억제제의 치료 효과를 개선할 수 있음을 검증함으로써, EGFR 표적치료에 효과가 없는 환자를 위한 병용치료 전략을 제시하였다.
* NRG1 유전자 : 세포 성장이나 발달을 촉진하는 유전자로써, 세포간 신호 전달에 중요한 역할을 하는 세포막 당단백질을 발현시킴
□ 이 연구를 통해 환자 유래 종양 스페로이드의 약물 반응과 환자의 임상 반응이 일치하는 치료제를 사전에 규명함으로써 암 치료제의 임상 유용성을 높일 수 있을 것으로 전망된다.
 ○ 이미 종양 스페로이드에 반응성이 높은 약물이 환자에 대한 치료 효과도 유의미하게 높다는 사실이 4종의 암종과 31명의 환자에서 검증되었으며, 향후 연구가 지속될수록 정밀의료의 패러다임을 변화시킬 수 있을 것으로 기대된다.
□ 사업단의 남도현 단장은 “다양한 분야의 많은 연구진의 참여로 창출된 대규모 종양 스페로이드의 유전체-약물반응 분석을 통해 치료 적중률을 높임으로써 암환자의 생존기간 및 삶의 질을 향상시킬 수 있는 중요한 단초가 될 수 있을 것으로 기대된다.”고 밝혔다.
종양 스페로이드를 활용한 암 표적치료 혁신의 길 열려
유전자 중에 변이가 생기면 상피세포의 성장인자 없이 세포를 증식시켜 암을 유발시키는 게 무엇일까
EGFR 유전자