항암제 안 통하는 흑색종, 원인 찾았다… 신약 개발 기대

KIST 김택훈 박사팀 규명
"폴리아민 만드는 유전자 탓
생합성 억제시 내성 낮아져"

한국과학기술연구원(KIST) 의약소재연구센터 김택훈 박사팀이 피부암 중 가장 치명적인 흑색종의 항암제 내성 원인을 세계 최초로 알아냈다. 암세포 안에 있는 특정 유전자가 '폴리아민'이라는 물질을 만들어내는데, 이 물질이 암세포를 더 잘 자라도록 도와주며 특히 항암제에 내성을 가진 암세포들이 더 많이 자라게 한다는 것이다.

김 박사는 11일 "실험 결과 발암 유전자 '비라프(BRAF)' 억제 항암제에 내성을 가진 흑색종이 '폴리아민' 합성을 늘려 내성을 키우고, 폴리아민 합성을 줄이면 내성도 줄어드는 것을 세포 연구에서 확인했다"고 말했다. 즉 항암제 내성이 빈번하게 발생해 완치가 어려웠던 흑색종을 치료할 수 있는 폴리아민 대사 조절 기반의 신약 개발이 가능해졌다.

■치명적 피부암 '흑색종'

흑색종은 피부암 중 하나로 자외선 노출과 같은 환경적 요인과 유전적 요인 때문에 발생하는 것으로 알려져 있다.

장기간 햇볕에 과도하게 노출되거나 물집이 생길 정도로 햇볕에 의한 화상을 입는 경우 발병 위험이 높고, 특히 야외에서 많은 시간을 보내는 경우 악성흑색종의 위험률이 높다.

세계암연구기금(WCRF)에 따르면 지난 2022년 약 33만명의 흑색종 환자가 발생했다. 흑색종은 사람들이 여러 암 중 17번째로 많이 걸리는 암이다. 또 우리나라 피부암 사망자는 2020년 이후 550명 수준이다. 편평세포암과 기저세포암 사망자가 많지 않은 점을 고려하면 흑색종 사망자가 대부분이다. 최근 해마다 600~700명에 달하는 흑색종 새 환자 수와 비교하면 흑색종은 편평세포암이나 기저세포암과 달리 상당히 치명적이다.

■AMD1 막으니 항암제 효과

연구진은 항암제에 내성을 가지는 흑색종 세포 발달 과정을 살펴봤다.

그 결과 이 암세포에 있는 'AMD1'이라는 유전자가 항암제 내성에 중요한 역할을 하고 있다는 것을 알아냈다. AMD1 유전자는 세포의 성장과 증식을 촉진하는 폴리아민 생합성에 필수적인 역할을 한다. 특히 암세포에서 폴리아민이 더 높은 수준으로 나타난다. 이렇게 많아진 폴리아민이 미토콘드리아 단백질의 양을 증가시켜 미토콘드리아 활성을 높이게 된다. 이로 인해 항암제에 내성을 지닌 암세포의 증식으로 이어지는 것이다.

연구진은 이 유전자를 조절해 폴리아민 생합성을 억제하면 BRAF 억제 항암제에 대한 내성도 낮아져 흑색종이 사멸된다는 것을 확인했다. 또한 연구진은 항암제에 대한 내성을 극복하기 위해 내성 원리의 각 단계를 억제하는 항암제 개발전략을 제시했다.

KIST 측은 2028년 10억달러 규모로 전망되는 BRAF 억제 항암제 시장에 적용 가능한 선도기술을 확보할 것으로 보고 있다. 김 박사는 "앞으로 대사항암제 개발을 위해 BRAF 돌연변이가 자주 나타나는 대장암, 갑상선암 등에서 폴리아민 대사조절을 통한 항암 효과를 검증할 예정"이라고 말했다.

한편 연구진은 이번에 발견한 흑색종 항암제 내성 원리를 국제 학술지 '분자 암'(Molecular Cancer)에 발표했다.

[e-mail] 김만기 기자