‘치명적인 피부암’ 흑색종, 항암제 내성 해결할 실마리 찾았다

KIST “치료 효과 높은 신규 항암제 개발 기대”

김택훈 한국과학기술연구원(KIST) 의약소재연구센터 선임연구원 연구진은 흑색종의 내성 발생을 억제할 수 있는 새로운 항암제 개발 전략을 발견했다./세인트존스암연구소

흑색종은 피부 속 색소를 만들어 주는 멜라닌 세포가 일으키는 암으로, 전이나 재발이 쉽게 발생해 피부암 중 가장 치명적인 암으로 알려져 있다. 흑색종을 치료하기 위한 방법을 찾기 위해 전 세계 연구진이 노력하는 가운데, 국내 연구진이 흑색종이 일부 항암제에 내성을 가지게 된 매커니즘을 밝혀내는 데 성공했다.

김택훈 한국과학기술연구원(KIST) 의약소재연구센터 선임연구원 연구진은 흑색종의 내성 발생을 억제할 수 있는 새로운 항암제 개발 전략을 발견했다고 11일 밝혔다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 ‘몰레큘러 캔서(Molecular Cancer)’에 지난 7월 게재됐다.

전 세계적인 고령화 추세로 인해 흑색종 환자가 빠르게 늘어 2040년에는 매년 세계에서 약 10만 명이 흑색종으로 사망할 것으로 예상된다. 현재 임상에서는 BRAF(비라프)라는 발암 유전자를 억제하는 표적 항암제로 흑색종을 치료하고 있지만, 약물에 대한 내성이 빠르게 발생해 치료 효과가 높지 않다는 한계가 있다.

연구진은 BRAF 항암제에 내성을 지닌 세포주 모델을 이용해 AMD1 유전자의 활성이 항암제 내성에 중요한 역할을 하고 있음을 발견했다. AMD1 유전자는 세포의 성장과 증식을 촉진하는 폴리아민(polyamine) 생합성에 필수적인 역할을 하며, 일반적으로 암세포에서 폴리아민이 더 높은 수준으로 나타난다. 연구진은 실험을 통해 이 유전자의 활성을 조절한 결과, 폴리아민 생합성을 억제하면 BRAF 항암제에 대한 내성도 낮아져 흑색종이 사멸되는 것을 확인했다.

이를 바탕으로 항암제 내성 흑색종에서 발암 유전자인 ‘c-Myc’가 폴리아민 생합성을 증가하고 있다는 점도 밝혔다. 이렇게 증가한 폴리아민은 미토콘드리아 단백질의 양을 증가시켜 미토콘드리아 활성을 높였고, 이로 인해 항암제에 내성을 지닌 흑색종 암세포가 증식하면서 내성을 나타냈다. 이번 연구로 기존에 거의 알려지지 않았던 ‘폴리아민 생합성 과정’이 BRAF 항암제 내성 유발의 원인인 것을 세계 최초로 확인할 수 있었다.

연구진은 BRAF 항암제에 대한 내성을 극복하기 위해 내성 메커니즘의 각 단계를 억제하는 항암제 개발 전략을 제시했다. 연구진은 “BRAF 억제 항암제 시장은 2028년 10억달러(약 1조3400억원) 규모로 성장할 전망으로 이 분야에 적용할 수 있는 선도 기술을 확보하겠다”고 밝혔다.

김택훈 선임연구원은 “가장 치명적인 피부암인 흑색종의 항암제 내성 발생의 핵심 메커니즘을 규명했다”며 “대사항암제 개발을 위해 BRAF 돌연변이가 자주 나타나는 대장암, 갑상샘암에서 폴리아민 대사 조절을 통한 항암 효과 검증을 수행할 예정”이라고 전했다.

참고 자료

Molecular Cancer(2024), DOI: https://doi.org/10.1186/s12943-024-02031-w

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