1년 생존 어려운 ‘미분화 갑상선암’ 새 치료 전략 발견

왼쪽부터 황성순 연세대 의대 의생명과학부 교수, 김석모 강남세브란스병원 갑상선내분비외과 교수, 윤혁준 교수. 강남세브란스병원 제공.

생존율이 낮은 ‘미분화 갑상선암’의 항암제 치료 효율을 높일 수 있는 방법이 규명됐다. 동물실험에서 기존 대비 항암 효과가 50% 향상된 결과를 보였다. 

강남세브란스병원은 황성순 연세대 의대 의생명과학부 교수와 김석모·윤혁준 강남세브란스병원 갑상선내분비외과 교수 연구팀이 기존 항암제에 높은 저항성을 보이는 미분화 갑상선암에서 새로운 치료 전략을 발견했다고 10일 밝혔다. 

미분화 갑상선암은 평균 생존 기간이 1년이 안 되는 치료하기 어려운 암종 중 하나다. 전체 갑상선암 환자의 1% 미만으로 흔치 않은 암이며 주변 장기로 전이가 빨라 예후가 좋지 않다. 치료하지 않으면 보통 3개월 내에 사망하고 치료 시에는 1년 이상 생존율이 20% 정도에 이른다. 

연구팀은 미분화 갑상선암이 항암제에 저항하는 원리를 찾기 위해 유전체를 분석했다. 그 결과 가장 흔한 갑상선암인 ‘갑상선 유두암’에 비해 글루타민분해효소 발현이 높다는 점이 확인됐다. 

암세포는 생존을 위해 글루타민을 주요 영양분으로 사용한다. 세포 에너지원인 글루타민은 글루타민분해효소를 이용해 글루타치온을 합성하고 종양 세포에 영양분과 에너지를 제공한다.  

연구팀은 글루타민분해효소를 억제해 암세포에 영양공급을 막으면 항암제 효과가 높아질 것으로 예상했다. 하지만 글루타민 분해 경로를 막아도 미분화 갑상선암 세포는 여전히 살아남았다. 이를 확인하는 과정에서 연구팀은 미분화 갑상선암이 ‘단일탄소 대사 메커니즘’을 활용해 생존한다는 사실을 새롭게 발견했다. 

연구팀은 글루타민분해효소 저해제(BPTES)와 단일탄소 대사 메커니즘의 핵심 효소인 PHGDH를 억제하는 저해제(CBR-5884)를 동시에 투여하는 동물실험을 했다. 그 결과 암세포를 유지하는 활성산소종(ROS)의 균형이 무너지면서 암세포 사멸이 촉진됐다. 단일 항암제를 사용했을 때보다 항암 효과가 50% 가량 향상됐다. 

연구팀은 추가 연구로 유전체를 검사해 갑상선 유두암에서 미분화 갑상선암으로 진행될수록 단일탄소 대사 메커니즘이 강화된다는 점도 확인했다. 

황 교수는 “글루타민 분해 및 단일탄소 대사 메커니즘을 억제하는 신약 개발 연구가 해외에서 활발히 진행되고 있으나 국내에서는 아직 큰 주목을 받지 못하고 있다”며 “단일탄소 대사 메커니즘은 항암제 저항의 가장 중요한 요인이므로 이를 제어하는 후속 연구를 이어가겠다”고 말했다. 연구 논문은 국제학술지 ‘세포 사멸 & 질환’에 발표됐다. 

[문세영 기자 moon09@donga.com]