서울대병원 "신경교종 재발 시 종양세포 변화..3가지 특이적 표현형 나타나"
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미만성 신경교종이 재발하면 종양세포에 뚜렷한 변화가 나타나고, 그중 특정 표현형을 가진 종양은 예후가 좋지 않다는 사실이 밝혀졌다.
뇌내 성상세포의 종양으로 발생하는 '미만성 신경교종'은 수술이나 방사선치료 후에도 재발과 악화가 빈번한 난치성 질환이다.
연구팀은 신경교종 재발 전후 유전자 및 세포구성의 변화를 확인하기 위해 2018년 GLASS 컨소시엄에서 수집된 종단 분석 데이터를 확장해 신경교종 환자 304명의 재발성 종양세포 데이터를 다각도로 분석했다.
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서울대병원 신경외과(백선하 교수, 문효은 박사) 및 미국 잭슨 랩 유전의학연구소(로엘 페어락, 프레드릭 판 박사) 공동연구팀은 세포의 유전적 진화 및 미세환경 상호작용에 따라 신경교종 진행이 좌우된다는 연구 결과를 최근 발표했다.
뇌내 성상세포의 종양으로 발생하는 '미만성 신경교종'은 수술이나 방사선치료 후에도 재발과 악화가 빈번한 난치성 질환이다. 하지만 이 같은 치료 저항성의 원인이 무엇인지 그동안 알려진 바가 적었다.
연구팀은 신경교종 재발 전후 유전자 및 세포구성의 변화를 확인하기 위해 2018년 GLASS 컨소시엄에서 수집된 종단 분석 데이터를 확장해 신경교종 환자 304명의 재발성 종양세포 데이터를 다각도로 분석했다.
그 결과, 신경교종 재발 시 종양세포는 유전적 및 세포학적으로 변화하며 세포 내 미세환경 상호작용에도 변화가 있는 것으로 확인됐다.
나아가 이 변화로부터 신경교종의 '예후인자'로 활용 가능한 특정 표현형들을 발견했다는 점에서 의미가 크다고 연구팀은 강조했다.
재발성 종양에서 나타난 변화는 ▲신경세포(neuronal) ▲중간엽(mesenchymal) ▲증식성(proriferative) 등 3가지 표현형으로 그룹화할 수 있었다.
각 표현형은 IDH 유전자의 돌연변이 상태에 따라 형성됐으며, 서로 다른 특징과 생존율을 가진 것으로 나타났다.
신경세포 표현형은 IDH 변이가 없는 신경교종에서 나타나는 형태로, 환자의 생존율과는 관련이 없었다. 신경세포(뉴런) 간 신호 전달이 활성화된 것이 특징이다.
중간엽 표현형은 IDH 변이가 없는 신경교종에서 나타나지만 환자 생존율이 낮다. 이는 중간엽 골수세포 및 종양세포 간 상호작용으로 인해 종양이 중간엽에 전이된 경우로, 미세혈관의 증식과 세포 괴사가 관찰되는 것이 특징이다.
증식성(proriferative) 표현형은 IDH 변이가 없는 신경교종을 비롯해 CDKN2A 유전자가 결핍되었거나 과돌연변이 상태인 IDH 변이 신경교종에서도 나타날 수 있다. 이 표현형 또한 환자 생존율이 낮으며, 신생세포가 증식해 종양의 성장이 활발하다는 점이 특징이다.
이 결과는 미만성 신경교종의 진행을 이해하는 새로운 가이드라인을 제공하며, 환자의 질병 궤도를 파악하고 재발성 종양에 대한 임상적 의사결정을 안내하는 데 도움이 될 것이라고 연구팀은 강조했다.
백선하 신경외과 교수는 "미만성 신경교종의 치료 저항성은 환자의 삶의 질을 개선하기 위해 극복해야 하는 중요한 과제"라며 "종양세포가 유전 및 미세환경적 요인에 의해 변화한다는 사실을 바탕으로 난치성 질환으로 알려졌던 신경교종의 치료반응 예측 모델을 구축할 수 있을 것으로 기대된다"고 전했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 'CELL' 최신호에 발표했다.
장종호 기자 bellho@sportschosun.com
왼쪽부터] 서울대병원 신경외과 백선하 교수·문효은 박사, 잭슨랩 연구소 로엘 페어락·프레드릭 판 박사
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