암 치료법의 발전에도 불구하고, 여전히 많은 환자들이 항암치료 이후에 암전이 또는 재발로 인해 고통 받고 있다.

항암치료를 하면 암 조직은 작아지고 항암제에 잘 반응하는 듯 보이지만, 소수의 암 줄기세포가 항암치료의 공격에 저항해 살아남아 재발을 일으키기도 한다.

암 줄기세포는 무한정 자가복제능력과 다양한 형질을 지닌 세포로 분화될 수 있는 능력을 지닌 암 조직 내 특정 세포군으로, 이 소수의 세포에 의해 종양이 발생하고 암의 재발과 전이가 일어난다.

지스트 생명과학부 남정석 교수 연구팀은 대장암 환자 암 조직의 유전체 프로파일링을 통해 항암치료 저항성 바이오마커(생체 표지자) CD45를 발굴했다.

CD45의 새로운 기능에 대한 세렌디피티는 난치성 암에 대한 이해를 돕고 새로운 치료전략을 개발하기 위한 효시가 될 것으로 기대된다.

세렌디피티는 우연한 일이 계기가 돼 이룬 중대한 발견을 뜻한다. CD45는 면역세포 표지자로 알려져 왔으며, 암세포 내에서의 발현과 기능에 대해서는 거의 알려진 바가 없다.

연구팀은 대장암 항암치료 저항성 암 조직에서 CD45의 발현이 높다는 것을 우연히 발견하고, 상피세포 결합분자를 활용한 이중표지 기법과 단일 세포 유전체 프로파일링이라는 새로운 분석기법을 활용해 CD45를 발현하는 암세포의 존재를 규명했다.

나아가 연구팀은 환자 암 조직 내에 존재하는 CD45 발현 암세포가 항암제 및 방사선 치료에도 살아남아 암세포의 증식과 재발을 유도함을 확인했다.

연구팀은 임상연구를 통해 암세포의 CD45 발현이 높을수록 항암방사선요법에 대한 치료 예후가 좋지 않다는 상관관계를 증명했다.

항암치료나 방사선치료로 암의 크기를 줄인 다음 수술을 하면 완치 가능성이 커지는데 모든 환자에게 효과가 있는 것은 아니어서 이를 판별할 바이오마커 개발의 중요성이 커지고 있다.

따라서 수술 전 항암방사선요법에 대한 치료반응을 예측할 수 있는 바이오마커 CD45의 발견은 의미가 크다.

연구팀은 CD45를 발현하는 암세포가 자가재생능력을 지녀 암 조직을 꾸준히 재생성하는 암줄기세포의 특성을 띠는 것을 밝혀냈으며, CD45 타겟을 통해 난치성 암을 극복할 수 있는 치료 전략을 찾아냈다.

면역약물로 개발된 CD45 저해제를 활용해, CD45 표적 치료가 암줄기세포의 항암치료 저항성을 억제하고, 항암치료 이후 일어나는 암재발 능력을 낮출 수 있다는 것을 밝혀냈다. 이는 난치성 암을 치료할 수 있는 실험적 근거를 제시했다는 점에서 의미가 크다.

남정석 교수는 “항암치료 저항성을 유도하는 CD45의 새로운 역할을 밝혀냈고, 난치성 암을 극복할 수 있는 새로운 치료 전략의 가능성을 열었다는데 이번 연구의 의의가 크다”고 설명했다.

지스트 남정석 교수가 주도하고 박소연 박사가 제1저자로 참여한 본 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 SRC선도연구센터지원사업, 지스트 GRI 사업의 지원을 받아 수행됐다.

의학분야 상위 6.071% 전문 권위지인 ‘테라노스틱스’에 지난달 11일 온라인으로 게재됐다.

/김동수 기자