생명연-경북대, 5-FU 내성 핵심 원인 규명…국제학술지 게재
한국생명공학연구원은 줄기세포융합연구센터 조현수 박사팀이 경북대학교 허근 교수팀과 공동연구를 통해 대장암 세포가 항암제 '5-FU'에 내성을 갖게 되는 핵심 원인을 규명하고 다시 항암제에 반응토록하는는 새로운 치료전략을 제시했다고 4일 밝혔다.
대표 대장암 항암제인 5-FU(5-플루오로우라실)는 치료가 반복될수록 암세포가 약에 적응하면서 약효가 점점 떨어지는 항암제 내성이 큰 문제로 꼽힌다. 아직 암세포가 어떻게 항암제를 견디는 힘을 갖게 되는지는 명확히 밝혀지지 않고 있다.
이번에 연구진은 5-FU를 반복적으로 투여해도 살아남는 내성 대장암 세포를 만든 뒤 일반 암세포와의 차이를 정밀 분석해 내성 암세포에서 'EHMT2'라는 단백질의 활성이 크게 증가한다는 사실을 확인했다.
EHMT2는 세포 안에서 특정 유전자의 작동을 조절하는 역할을 하는 단백질로 연구진은 이 상황을 항암제 내성과 관련된 핵심 요인으로 보고 실제 환자 데이터를 분석, EHMT2 활성이 높은 환자일수록 5-FU 치료 효과가 낮고 생존율도 떨어지는 것을 밝혀냈다.
또 EHMT2 기능을 억제하면 내성 암세포가 다시 항암제에 반응할 수 있는지에 대한 검증에 착수, EHMT2 활성을 낮추면 5-FU를 견뎌내던 암세포들이 다시 죽기 시작하고 증식도 크게 줄어든다는 사실을 확인했다.
반대로 일반 암세포에서 EHMT2를 인위적으로 증가시키자 항암제 저항성이 강해지는 것으로 나타났다.
이는 EHMT2가 항암제 내성을 유도하는 핵심 역할을 하며 이를 억제할 경우 암세포를 다시 치료 가능한 상태로 되돌릴 수 있다는 의미다.
이어 연구진은 확보한 치료전략이 실제 환자에 효과가 있는지에 대한 검증을 위해 환자 유래 오가노이드와 동물 모델을 활용해 추가 검증을 진행했다.
검증 결과, 5-FU와 EHMT2 억제제를 함께 처리하면 기존에는 반응하지 않던 내성 대장암의 성장이 뚜렷하게 감소하는 게 규명됐다.
이번 연구는 새로운 항암제를 개발하지 않더라도 암세포의 내성을 낮춰 기존 치료제의 효과를 높일 수 있음을 보여준 성과로 향후 항암제 내성 극복을 위한 새로운 치료전략으로 활용될 것으로 기대된다.
암세포가 항암제에 적응하는 과정을 새롭게 규명하고 이를 다시 치료 가능한 상태로 되돌릴 수 있는 핵심표적을 제시했다는 평가를 받은 이번 연구는 기초의학분야 세계적 권위지 ‘Signal Transduction and Targeted Therapy’ 온라인판에 지난달 게재됐다.
연구책임자 조현수 박사는 "암세포가 항암제에 적응하는 과정에서 후성유전체 조절 단백질 EHMT2가 핵심 역할을 한다는 사실을 규명했다"며 "특히 임상에서 널리 사용되는 5-FU 기반 항암치료의 한계를 극복할 가능성을 보여줬고 대장암은 물론 위암·췌장암·유방암 등 5-FU를 사용하는 다양한 암 치료전략으로도 확장될 수 있을 것"이라고 말했다.
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