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진행성 난치 위암, 새로운 치료법 찾았다

입력 2021. 01. 13. 12:00

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생명연, 관련 연구 결과 발표

[아이뉴스24 정종오 기자] 난치성 위암을 치료할 수 있는 새로운 방법이 나왔다.

국내 연구팀이 ‘페롭토시스’라는 새로운 세포사멸 작동원리를 이용한 난치성 위암의 효과적 치료방안을 제시했다. 앞으로 페롭토시스를 이용한 난치암치료제 개발에 실마리가 될 것으로 보인다.

페롭토시스(Ferroptosis)는 세포막의 지질과산화로 유도되는 철-의존적 괴사성 세포사멸이다. 정상적 세포 내에서는 지질 알코올로 환원되는 경로를 통해 독성을 완화시키는 것으로 알려져 있다.

위암 세포의 분자아형별 페롭토시스 유도 약물에 대한 반응성. 유도 약물 농도가 강할수록 중간엽형(황토색 계열) 암세포 생존율은 급격히 떨어졌다. 내성이 강한 중간엽형 위암에 효과가 있다는 것을 보여준다. [생명연]

위암(Gastric cancer)은 세계적 암 사망의 주요 원인이다. 전 세계적으로 매년 100만 명 이상에서 관련 암이 발병한다. 국내 암 사망자 수에서도 3위에 올라 있다. 현재 조기진단이나 수술 기술이 발달함에 따라 생존율은 높아지고 있는데 아직 진행성 위암의 경우 효과적 치료제가 없는 상황이다.

관련 치료제 개발에 어려움이 많은 주요 원인은 진행성 위암 중 중간엽(mesenchymal) 세포의 특성을 보이는 암은 쉽게 전이되거나 기존 항암제에 내성을 지니며 재발하기 때문이다. 중간엽형에 해당하는 환자들은 5년 생존율이 30% 미만이다.

중간엽 세포란 수정란이 분열해 생긴 중배엽에서 분화된 줄기세포의 한 종류로 자기 복제와 다양한 세포로 분화할 수 있다. 변화무쌍하다는 것이다. 현재 재발이나 전이된 위암을 치료하기 위한 다양한 연구가 활발히 진행되고 있는데 많은 부분은 아직 밝혀지지 않았다.

페롭토시스(Ferroptosis)는 세포막의 지질과산화에 의해 발생하는 철(Ferrous)-의존적 세포사멸 경로이다. 최근 항암제 내성암을 비롯한 다양한 난치 암의 효과적 세포사멸 경로로서 주목받고 있다. 지질과산화(Lipid peroxidation)는 세포막에 불균형을 유발하며 세포사멸로 이끄는 원인이 될 수 있다.

특히 지질을 구성하는 불포화지방산은 활성산소에 의해 쉽게 과산화가 된다. 철-의존적 세포사멸은 철분을 조효소로 사용해 활성산소 생성을 유도하는 세포사멸 경로를 의미한다.

연구팀은 위암 환자의 전사체 정보를 기반으로 위암 세포주들을 중간엽형(mesenchymal-type)과 상피형(epithelial-type)으로 분류했을 때 중간엽형 위암 세포만이 페롭토시스 약물에 의해 죽는 것을 확인했다.

이번 연구에서 발굴한 신규 유전자(ELOVL5, FADS1)가 중간엽형 위암 세포주에서 페롭토시스 진행의 핵심 인지질 형성에 필수적이며 지질과산화가 쉽게 일어날 수 있는 환경을 조성, 위암 세포를 잘 죽게 만들 수 있다는 것을 의미한다.

이번 연구는 한국생명공학연구원(원장 김장성) 대사제어연구센터 이상철·이은우 박사팀, 한국기초과학지원연구원 황금숙 박사팀, 연세대 의과대학 허용민 교수팀이 공동으로 수행했다.

연구 결과는 국제 학술지 미국립과학원 회보 ‘PNAS’ 2020년 12월 7일 자 온라인 판(논문명 : Polyunsaturated fatty acid biosynthesis pathway determines ferroptosis sensitivity in gastric cancer)에 실렸다.

허용민 교수는 “이번 연구 성과를 통해 앞으로 개발될 난치병 치료제는 위암 중에서도 기존의 표준 항암제로는 재발을 방지할 수 없는 난치성 위암에 효과가 있을 것으로 기대된다”며 “대사 신약 개발의 모델이 될 수 있을 것”이라고 설명했다.

이은우 박사는 “페롭토시스라는 새로운 세포사멸 작동원리에서 불포화지방산 합성경로의 중요성을 밝힌 것”이라며 “새로이 발굴된 유전자(ELOVL5와 FADS1)가 항암제 반응성을 예측하는 중요한 단서가 될 수 있을 것”이라고 말했다.

황금숙 박사는 “이번 연구 성과에서 불포화 지방산 합성경로 규명에 활용된 지질체학과 대사추적 신기술은 앞으로 난치성 질환의 새로운 치료 타깃 발굴에 핵심역할을 할 것“이라고 전했다.

세종=정종오기자 ikokid@inews24.com

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