난치성 뇌암 성장 막는 물질 찾았다...생쥐모델 암 크기 줄여 [헬스LAB]

[파이낸셜뉴스] 대표적인 난치성 뇌암인 교모세포종의 성장을 억제하는 표적 단백질과 이를 제어할 수 있는 약물 후보물질을 찾아냈다.

23일 한국생명공학연구원에 따르면 생명공학연구원 바이오신약중개연구센터 한태수 박사(UST 생명과학 전공 교수) 연구팀은 교모세포종 세포의 증식을 유발하는 중요 스위치인 핵심 단백질(NMUR2, 핵심 단백질)을 발견하고, 이 스위치를 차단해 암 성장을 억제하는 전략을 규명했다.

연구팀에 따르면 뇌에 발생하는 악성종양 중 가장 흔하고 치명적인 교모세포종은 진행 속도가 빠르고 재발률이 매우 높은 난치성 질환이다. 현재는 테모졸로마이드(TMZ)라는 화학 항암제가 표준 치료제로 사용되고 있지만, 환자의 과반수에서 암세포가 약에 내성을 갖게 돼 결국 다시 재발하는 문제가 지속돼 왔다.

연구팀은 환자의 뇌암 조직 데이터를 분석하던 중, 정상 뇌 조직에 비해 암 조직에서 핵심 단백질이 비정상적으로 많이 존재한다는 사실을 확인했다. 특히 악성도가 높은 암일수록 이 단백질의 양이 늘어났다. 암세포에서 핵심 단백질을 인위적으로 늘리자 암세포가 더 빠르게 자라고 주변으로 활발하게 이동했다. 반대로 이 단백질을 줄이자 암세포의 증식이 현저히 떨어졌다.

핵심 단백질은 암세포 내부의 신호 전달 과정을 거쳐 칼슘 이온을 방출시키고, 이 신호가 STAT5 단백질을 활성화하여 세포 분열을 촉진하는 유전자(PIM1, FOXM1)들을 계속 작동시킨다는 사실을 밝혔다. 즉, 핵심 단백질이 암세포를 끊임없이 분열하게 만드는 일종의 '시동 스위치' 역할을 하고 있었던 것이다.

이 스위치를 끌 수 있는 약물을 찾기 위해 약 6331종의 약물 라이브러리를 하나하나 탐색한 결과, 특정 물질(NNC 05-2090)이 핵심 단백질에 강력하게 결합해 신호 전달을 완벽히 차단한다는 사실을 찾아냈다. 실제 이 특정 물질을 교모세포종 세포와 뇌암을 유발한 생쥐 모델에 투여한 결과, 암세포의 신호 체계가 꺼지면서 세포 분열이 멈추고 암 크기가 크게 줄어드는 것을 확인했다. 기존 항암제인 테모졸로마이드(TMZ)와 특정 물질을 함께 투여했을 때 단독 투여보다 훨씬 뛰어난 시너지 효과를 발휘하는 것을 입증했다.

이번 연구는 그동안 잘 알려지지 않았던 핵심 단백질의 뇌암 유발 기전을 명확히 규명했을 뿐만 아니라, 기존 항암제와 함께 사용해 치료 효과를 극대화할 수 있는 병용 치료 가능성을 제시했다는 점에서 큰 의미가 있다는 설명이다. 또 세포분열 과정의 여러 단계를 각각 막는 대신, 여러 암 성장 신호를 동시에 낮출 수 있는 새로운 치료 전략의 가능성을 제시했다는 평가다.

연구책임자인 한태수 박사는 "앞으로 추가 연구를 통해 뇌혈관 장벽 투과력을 높이고 약물 전달 체계를 개선한다면 뇌암 환자들에게 실제 적용할 수 있는 혁신 신약이 될 것"이라고 밝혔다.

이번 연구성과는 국제 저명 학술지인 International Journal of Biological Sciences(IF 11.7) 온라인판에 7월 30일 게재됐다.

[email protected] 연지안 기자