연세대학교 세브란스병원 신경외과 강석구 교수팀(박준성·심진경)과 국립암센터 암미세환경연구과 김수열 박사는 대표적인 뇌종양의 일종인 '교모세포종'에서 에너지대사 과정을 약물로 차단해 증식과 침윤을 줄일 수 있는 방법을 개발했다고 23일 밝혔다.
뇌신경은 신경세포(뉴런)와 신경교세포로 이뤄진다. 신경교세포는 신경세포를 지지하거나 영양 공급과 노폐물 제거 등의 역할을 한다. 신경교세포에 생기는 악성종양인 교모세포종은 가장 대표적인 악성 뇌암의 일종이다.
교모세포종은 성장 속도가 빨라 뇌압 상승으로 인한 두통과 뇌의 이상 자극으로 인한 경련이나 기억소실, 성격변화 등을 일으킬 수 있다. 안면마비와 언어장애, 인지기능 저하 같은 증상도 동반한다.
교모세포종의 표준치료법은 수술로 종양을 제거한 후 방사선 치료와 항암요법을 함께 시행하는 것이다. 하지만 평균 생존기간이 14.6개월에 불과한 대표적인 난치암이다.
교모세포종을 비롯해 암세포는 성장과 증식을 위해 에너지대사가 활발하다. 이에 연구팀은 암세포의 에너지 생산을 억제해 증식과 침윤을 현저히 줄일 수 있는 치료법을 실험으로 확인했다.
연구팀은 암세포에서 에너지 생산에 관여하는 알데히드탈수소효소(ALDH)와 미토콘드리아 컴플랙스 I을 각각 고시폴(gossypol)과 펜포르민(phenformin)으로 병용 억제했다. 실험 결과 암 증식에 필요한 에너지의 50% 이상을 억제 할 수 있었다.
동물(마우스)실험 결과에서도 두 약물을 함께 투여하는 병용요법에서 생존기간이 늘어난 것을 확인했다. 아무런 치료를 하지 않는 교모세포종 이식 마우스의 경우 생존기간이 평균 42일이었지만 고시폴과 펜포르민을 함께 투여했을 때 생존기간은 50%이상 늘어난 62.5일이었다. 고시폴(53.5일)이나 펜포르민(50.5일)만 단독 투여한 경우 대조군에 비해 생존율 향상 효과는 있었으나 크지 않았다.
암세포의 에너지대사과정을 억제함으로써 암의 증식과 침윤을 억제할 수 있다는 이번 연구결과로 교모세포종 치료제 개발이 탄력을 받을 전망이다. 지금까지 다양한 표적항암제 연구도 이뤄지고 있지만 아직 뚜렷한 성과는 나오지 않고 있다. 암세포의 경우 항암제에 내성을 가지는 경우가 많아 특정 기전을 차단하더라도 다른 경로를 통해 성장하기 때문이다.
특히 암의 일반적인 에너지대사과정을 표적으로 치료하기 때문에 암세포의 약물 저항성을 극복해 교모세포종뿐만 아니라 일반 고형암 치료에도 적용이 가능할 것으로 기대되고 있다.
강석구 교수는 "고시폴과 펜포르민의 병용요법으로 암이 정상 뇌 조직을 침윤하지 못하도록 성장을 억제하는 효과가 있다는 사실이 확인됐다"면서 "빨리 성장하는 암은 많은 경우 알데히드 탈수소 효소의 발현이나 활성도가 증가돼 있고, 다른 고형암에서도 암세포의 대사 과정은 임상에서 적용되지 않는 표적이었기 때문에 이번 치료법 개발은 암치료의 새로운 방향성을 제기한 획기적인 발견 이라고 할 수 있다"고 말했다.
이번 연구 결과는 지난달 세계적인 신경종양학회지 '뉴로온콜로지(Neuro-Oncology'에 발표됐다.
한편, 연구팀은 연구결과를 기술이전해 치료제 개발을 진행 중이며, 향후 이를 토대로 환자 대상 임상시험을 진행할 예정이다.
pompom@fnnews.com 정명진 의학전문기자
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