보건복지부는 삼성서울병원 선도형난치암연구사업단 남도현 교수팀이 '종양 스페로이드'의 유전체-약물 반응성에 기반한 임상반응 예측 알고리즘을 이용해 '암 환자의 맞춤 표적치료법'을 제시했다고 9일 밝혔다.
이번 연구는 3차원으로 배양된 세포의 원형 집합체인 '종양 스페로이드'를 이용한 것이다. 이를 통해 기존의 암세포 약물 선별(스크리닝) 방법에 비해 실시간 약물반응 결과를 쉽게 도출할 수 있었다. 또 대규모 데이터 축적이 가능해졌다.
일반적으로 항암치료의 결과는 종양의 유전체 및 분자에 따라 환자마다 다르게 나타난다. 따라서 치료 성공률을 높이기 위해서는 환자 유래 암세포나 줄기세포를 배양해 약물반응을 사전에 스크리닝한 후 환자에 맞게 치료제를 적용하는 것이 중요하다.
기존의 암세포 약물 스크리닝 방법은 환자 종양의 분자 특성을 파악하기 힘들어 실제 임상에 적용하기 힘들었다.
하지만 남 교수팀은 총 14종의 암종에서 462건의 종양 스페로이드를 수집해 각 스페로이드마다 60종의 표적항암제 반응을 분석할 수 있었다.
주요 약물 스크리닝 결과, 혈액암에 주로 사용되는 치료제 '이브루티닙'은 '상피세포 성장 인자 수용체(EGFR)' 유전자 억제제와 유사한 약물 반응성을 보였다. 따라서 EGFR 유전자 변이가 있는 암환자에게도 이브루티닙을 이용한 치료 가능성이 높아졌다.
또 뉴레글린-1(NRG1) 유전자 발현을 억제해 EGFR 유전자 억제제의 치료 효과를 개선할 수 있음을 검증했다. 이로써 EGFR 표적치료에 효과가 없는 환자를 위한 병용치료 전략을 제시했다.
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.
실제 연구를 통해 '종양 스페로이드'에 반응성이 높은 약물이 환자에 대한 치료효과도 높다는 사실을 4종의 암종과 31명의 환자에서 검증했다. 향후 연구가 지속되면 정밀의료의 패러다임을 변화시킬 수 있을 것으로 기대된다.
남 단장은 "다양한 분야의 많은 연구진의 참여로 창출된 대규모 '종양 스페로이드'의 유전체-약물반응 분석을 통해 치료적중률을 높임으로써 암환자의 생존기간 및 삶의 질을 향상시킬 수 있는 중요한 단초가 될 수 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다.
이번 연구성과는 세계적 저명 학술지인 '네이처 제네틱스(Nature Genetics)' 온라인판에 9월 27일자로 게재됐다. 또 보건복지부 선도형특성화연구사업의 지원을 받아 수행됐다.
pompom@fnnews.com 정명진 기자
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