표적 없는 여성 `비흡연 폐암`… KIST, 항암치료 물질 찾았다

에스트로겐 과발현 현상 규명

이철주 KIST 책임연구원 KIST 제공

한국과학기술연구원(KIST)은 비흡연 폐암 환자의 에스트로겐 신호 전달체계의 과발현 현상을 다중 오믹스 기반으로 규명하고, 단백질 저해제인 '사리카티닙'을 표적 치료 물질로 발굴했다.

비흡연 폐암 중 유전적 변이가 관찰되지 않아 표적 항암제 치료를 받지 못하는 환자를 위한 새로운 암 치료법이 제시됐다.

한국과학기술연구원(KIST)은 이철주 박사 연구팀이 김선영 한국생명공학연구원 박사팀, 한지연 국립암센터 박사팀과 공동으로 주로 여성 중 비흡연 폐암 진단 환자의 에스트로겐 신호 전달체계 과발현 현상을 다중 오믹스 기반으로 규명하고, 사라카티닙을 표적 치료 물질로 발굴했다고 12일 밝혔다.

폐암의 주요 원인은 흡연인데, 비흡연자의 폐암 발병률은 꾸준히 증가하고 있다. 이런 비흡연 폐암 환자의 대다수가 여성이고, 이 중 80%는 EGFR, ALK 단백질 등을 표적으로 하는 항암제가 처방되고 있다. 하지만, 치료 표적이 없는 나머지 환자는 부작용이 많고, 항암제 반응률이 상대적으로 낮은 세포독성 항암제를 쓰고 있어 표적 치료제가 절실한 상황이다.

다중 오믹스는 유전체, 단백체 등 다양한 분자 정보를 통합해 총체적인 정보를 제공하는 기술로, 수십 마이크로그램(㎍, 100만분의 1그램) 수준의 미량 단백질을 최대한 손실 없이 분석해야 하는 고난이도 분석법이다.

연구팀은 10년 간 국립암센터에 내원한 비흡연 폐암 환자 1597명의 생체 검사 시료의 유전자 분석을 통해 치료 표적이 발견되지 않는 비흡연 폐암 환자 101명의 폐암 조직을 확보했다. 이후 임상정보, 유전체, 단백체, 인산화단백체 데이터에 대한 각각의 오믹스 분석법과 100㎍의 단백질만으로 시료 당 평균 9000여 종의 단백질과 5000여 종의 인산화 단백질 양을 측정했다.

이어 이들의 유전자 변이와 암세포 신호전달 경로를 측정한 결과, 암 발생과 관련된 유전자로 알려진 STK11, ERBB2의 돌연변이가 비흡연 폐암 환자의 조직에서 다수 관찰됐다. 또한 여성 호르몬인 에스트로겐 신호전달 경로가 과발현됐지만 호르몬 수용체 자체에는 큰 변화가 없음을 확인했다.

이를 토대로 호르몬 치료제가 아닌 하위 신호전달 단백질 저해제인 사라카티닙을 두 유전자 변이가 있는 세포에 적용한 결과, 대조군에 비해 세포 사멸효과가 나타났다. 연구팀은 이런 연구결과를 통해 비흡연 폐암 환자 중 에스트로겐 신호전달 경로에 특이적 발현을 보이는 환자를 진단하는 기술을 개발하고 있다. 국립암센터와 비흡연 폐암 동물모델을 대상으로 사라카티닙 치료 효과 분석을 위한 전임상 시험을 진행할 계획이다.

이철주 KIST 박사는 "다중오믹스 분석으로 난치암의 새로운 치료 표적을 발굴한 성공적 사례로, 표적 치료제가 없는 난치암에 대한 치료물질을을 연구하는 데 기여할 것"이라고 말했다. 이 연구결과는 국제 학술지 '캔서 리서치(4월 12일)'에 실렸다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr