항산화물질 글루타치온 발현 억제…항암치료 효과 높일 '단서' 기대
신동명 울산의대 교수팀 "분자학적 특징 기반 환자 맞춤형 치료 가능"
암세포가 방광 근육을 침범한 근침윤성 방광암은 항암치료 효과를 미리 알기 어려운 난치성 질환이다. 그런데 최근 국내 연구진이 근침윤성 방광암의 항암치료 효과를 예측할 수 있는 바이오마커를 발견했다.
방광암은 전 세계 남성에게서 6번째로 많이 발생하는 암으로, 암세포가 방광 근육을 침범했는지 여부에 따라 비근침윤성 방광암과 근침윤성 방광암으로 나눠진다.
신동명 울산의대 교수(서울아산병원 세포유전공학교실), 조영미 교수(병리과), 이재련 교수(종양내과) 연구팀은 인체내 항산화물질인 글로타치온을 조절하는 과정이 항암치료 효과를 예측하는 원인이라는 것을 규명했다. 연구팀은 근침윤성 방광암 환자 60여 명을 반응성 그룹과 비반응성 그룹으로 나누어 분석했다.
근침윤성 방광암은 항암치료를 진행한 후 반응 여부에 따라 수술 여부를 결정한다. 그러나 항암치료 효과가 크지 않은 경우가 많아 항암치료 내성 환자를 사전에 가려낼 수 있는 방법에 대한 필요성이 제기돼 왔다.
연구팀은 근침윤성 방광암으로 진단받은 환자 63명의 조직을 전사체 분석법으로 조사했다. 전사체 분석법은 정상 세포와 비정상 세포의 유전자 발현 차이를 분석해 질병과 관련된 유전자를 파악하는 방법으로, 항암치료 내성이 있는 환자의 분자학적 특징을 밝혀내기 위해 사용했다.
연구팀은 분석을 통해 항암치료 내성이 있는 근침윤성 방광암 조직에서는 항산화 기능 지표인 글루타치온 조절 유전자가 많이 발현되고, 항암치료에 반응이 좋은 조직에서는 면역 반응 유전자가 많은 것을 확인했다.
이와 함께 미국 엠디앤더슨 병원 환자를 포함한 해외 전사체 유전정보 360개에 대한 전사체 분석법 조사에서도 같은 결과를 나타냈다.
이후 연구팀이 개발한 머신러닝 기반 디지털 면역조직 화학분석법을 통해 방광암 조직을 분석한 결과, 글루타치온 조절 과정과 관련된 단백질이 항암치료 내성과 관련돼 있음을 밝혀냈다.
글루타치온 조절 과정이 항암치료 내성을 결정하는 바이오마커임을 확인한 연구팀은 글루타치온 발현 억제 약물과 항암제를 동시에 투여해, 방광암 성장이 항암제만 투여했을 때보다 최대 4배 정도 억제되는 것을 확인했다.
신동명 교수는 "이번 연구는 근침윤성 방광암의 항암치료 내성에 대한 새 기전을 규명한 점에 의의가 있다"고 말했다.
조영미 교수도 "향후 이를 기반으로 치료제가 개발되면 항암치료 내성 근침윤성 방광암의 치료 효과를 높일 새 치료법을 제시할 수 있을 것으로 기대된다"고 덧붙였다.
이재련 교수는 "앞으로 추가 연구를 통해 실제 임상 현장에서 활용된다면 근침윤성 방광암 환자별 맞춤치료를 시행할 수 있을 것으로 보인다"고 밝혔다.
이번 연구 결과는 <셀>(Cell)의 자매지인 의학 연구·실험 분야 국제학술지 <셀 리포트 메디슨>(Cell Report Medicine·IF=14.3)에 최근 게재됐다.
