“뇌암 스위치 껐다”…생명연, 교모세포종 신약 후보물질 규명

원인 단백질 신호 차단하자
종양 최대 90%까지 줄어들어

한태수 한국생명공학연구원 바이오신약중개연구센터 박사 연구팀이 교모세포종 세포의 증식을 멈출 수 있는 전략을 규명하고 신약 후보물질을 찾았다. [사진=챗GPT로 생성한 이미지]

5년 생존율 5% 미만. 재발률 90% 이상.

난치성 뇌암인 교모세포종은 인간이 아직 극복하지 못한 대표적인 암이다.

현재 교모세포종을 치료할 방법은 마땅치 않으며, 치료를 받아도 머리에 악성 뇌종양이 자라는 순간부터 평균 생존 기간은 15개월 미만이다.

그런데 앞으로는 상황을 반전할 수도 있다는 연구 결과가 나왔다. 한태수 한국생명공학연구원 바이오신약중개연구센터 박사 연구팀은 교모세포종 세포의 증식을 멈출 수 있는 전략을 규명하고 신약 후보물질을 찾았다고 22일 밝혔다.

교모세포종이 치료가 어려운 건 암세포가 뇌 조직으로 퍼져 절제가 어렵고, 암세포의 종류도 다양하기 때문이다.

뇌에는 외부 물질을 막는 혈액뇌장벽이 있어서 항암제가 충분히 도달하지도 않는다. 물리적 절제, 방사선 치료, 항암제 치료 모두 어렵거나 효과가 미미하다.

연구진은 접근 방법을 아예 바꿔 교모세포종을 제거하는 방식이 아닌 성장 경로 자체를 차단하는 방법을 규명했다.

환자의 뇌암 조직 데이터를 분석한 결과, 정상 뇌보다 암 조직에서 비정상적으로 많이 존재하는 단백질(NMUR2)를 찾았다.

실험에 따르면 해당 단백질을 늘리면 암세포가 빨리 자랐고, 반대로 해당 단백질을 줄이면 암세포 증식 속도가 현저하게 떨어지는 것으로 나타났다.

NMUR2 단백질이 암세포에게 분열 신호를 보내고, 세포 분열을 촉진하는 게 원인이다. 교모세포종을 증식시키는 스위치인 셈이다.

연구진은 약 6331종의 약물을 하나씩 탐색한 끝에 해당 단백질을 차단하는 물질을 찾아냈다.

보통 신약 개발은 완전히 새로운 물질을 찾는 게 일반적이지만, 연구진은 시간을 줄이기 위해 기존에 안정성이 확인된 약물 중에서 새로운 적응증을 찾는 재창출 전략을 활용했다.

이번에 찾은 물질은 NMUR2 단백질을 억제하고, 암세포로 보내는 분열 신호를 차단했다. 약물을 투여한 결과, 분열 신호는 절반 가까이 줄어들었고 암세포의 악성도는 60~90%가량 감소하는 것으로 나타났다.

동물실험에 따르면 해당 후보물질을 투여하자 종양의 크기와 무게는 약 70% 줄어들었고, 기존에 사용하던 항암제(TMZ)와 병용하면 약 90%까지도 감소했다. 세포증식을 의미하는 지표 역시 80% 이상 낮아졌다.

사실상 교모세포종의 증식 경로를 완전히 차단한 것이다. 종양을 직접 타겟하거나, 세포분열의 각 과정을 막는 대신, 앞 단계의 핵심 경로를 차단하여 치료 효과를 대폭 끌어올린 것으로 보인다.

한태수 박사는 “교모세포종의 악성 증식을 유발하는 새로운 원인을 밝혀내고, 이를 제어할 수 있는 약물 가능성을 검증한 성과”라며 “추가 연구를 통해 뇌혈관장벽 투과력을 높이고 약물 전달 체계를 계선한다면 뇌암 환자들에게 실제 적용할 수 있는 혁신 신약이 될 것”이라고 밝혔다.

한국생명공학연구원 바이오신약중개연구센터 연구팀. 맨 왼쪽이 연구책임자인 김장성 박사, 맨 오른쪽은 한태수 박사. [사진=한국생명공학연구원]