걸리면 1년도 살기 힘들다…'현존 가장 독한 암' 새 치료법 찾았다

국내 연구진이 평균 생존기간이 1년 채 안 되는 ‘미분화 갑상선암’의 항암제 저항 원리를 찾아냈다. 미분화 갑상선암 분야에 새 치료전략이 나올 수 있을 것으로 기대된다.

강남세브란스병원은 10일 연세의대 의생명과학부 황성순 교수, 강남세브란스병원 갑상선내분비외과 김석모, 윤혁준 교수 연구팀이 기존 항암제에 높은 저항성을 보이는 미분화 갑상선암의 항암제 저항 매커니즘을 규명했다고 밝혔다.

미분화 갑상선암(ATC)은 가장 흔한 갑상선 유두암(PTC)과 성격이 다르다. 현존하는 암 중 가장 치료가 어려운 암 중 하나로 꼽힌다. 전체 갑상선암 환자의 1% 미만으로 흔치는 않지만 일단 걸리면 전이가 빨라 예후가 나쁘다. 치료 없이 3개월 이내 사망할 수 있다. 치료 시에도 1년 이상 생존율이 20%밖에 되지 않는다.

연구진은 미분화 갑상선암이 항암제에 저항하는 원리를 찾기 위해 유전체 분석을 실시한 결과 갑상선 유두암과 비교해 미분화 갑상선암에서 글루타민분해효소(GLS) 발현이 높은 사실을 확인했다. 암세포는 생존하기 위해 글루타민을 주 영양분으로 사용한다. 글루타민은 글루타민분해효소(GLS)를 이용해 글루타치온(GSH)을 합성시켜 종양 세포에 각종 영양분과 에너지를 제공한다 주요 암종에서 글루타민분해효소(GLS)가 높게 나타나는 이유다.

연구진은 글루타민분해효소(GLS)를 억제해 암세포의 영양 공급을 막으면 항암제 효과가 높아질 것으로 예상했다. 예측과 달리 글루타민 분해 경로를 억제해도 미분화 갑상선 암세포는 살아남았다.

이 과정에서 연구진은 미분화 갑상선암이 ‘단일탄소대사기전’을 활용해 생존한다는 사실을 새롭게 알아냈다. 이후 글루타민분해효소 저해제(BPTES)와 단일탄소대사기전의 핵심 효소인 PHGDH를 억제하는 저해제(CBR-5884)를 동시 투여하는 동물실험을 실시했다.

그 결과 암세포를 유지하는 활성산소종(ROS)의 균형이 무너져 암세포 사멸을 촉진하는 것으로 나타났다. 연구팀은 “기존 단일 항암제를 사용했을 때보다 항암 효과가 약 50% 가량 향상됐다”고 밝혔다.

글루타민 분해 대사만 억제했을 경우 단일탄소대사기전을 활성화해 암세포가 생존했으나, 글루타민분해효소와 단일탄소 대사를 동시 억제했더니 활성산소 균형이 무너져 암세포가 사멸하고 항암제 치료 효율이 올랐다. 연구진은 추가로 유전체 검사를 실시해갑상선 유두암(PTC)에서 미분화 갑상선암(ATC)으로 진행될수록 단일탄소 대사의 기전이 강화된다는 점도 확인했다.

황성순 교수는 “글루타민 분해 및 단일탄소대사기전을 억제하는 신약개발 연구가 해외에서 활발히 진행되고 있으나 국내에서는 아직 큰 주목을 받지 못하고 있다”며 “단일탄소대사기전은 항암제 저항의 가장 중요한 요인이므로 이를 제어하는 신약개발 후속 연구를 이어갈 것”이라고 말했다.

이번 연구는 네이처출판그룹(NPG) ‘Cell Death & Disease’에 실렸다.



황수연([e-mail])