예일대·성균관대와 공동 연구...비소세포폐암 약물 내성 분자기전 규명
생화학·분자생물학 세계 상위 0.2% 국제학술지 게재...병용치료 전략 제시
단국대학교는 최근 바이오융합대학 의생명과학부 소속 조정희 의생명시스템학전공 교수 연구팀이 김훈 성균관대학교 교수와 함께 비소세포폐암의 분자표적항암제 내성을 유발하는 새로운 분자기전을 규명했다고 5일 밝혔다.
이번 연구는 기존 표피성장인자 수용체(EGFR) 표적항암제 치료 중 발생하는 약물 내성 문제를 분자 수준에서 규명하고, 그 극복 방향을 제시하기 위해 수행됐다.
비소세포폐암은 전체 폐암의 약 85%를 차지하는 가장 흔한 유형이다. 동양인 비소세포폐암 환자의 40~50%는 EGFR 유전자 돌연변이를 갖고 있어 EGFR 표적항암제가 표준 치료제로 쓰인다. 그러나 초기에는 치료 효과를 보이던 환자 대부분에서 시간이 지나면 약물 내성이 생겨 암이 재발하는 것이 주요 한계로 지적됐다.
연구팀은 폐암 세포 모델을 대상으로 대단위 전장유전체와 전사체를 통합 분석해 약물 내성을 획득한 일부 암세포에서 염색체 밖 DNA(ecDNA)가 새롭게 형성된다는 사실을 알아냈다. 해당 ecDNA를 통해 RAF1 유전자가 비정상적으로 증폭되는 것이 EGFR 표적항암제 내성의 핵심 원인이라는 사실도 밝혀냈다.
나아가 다양한 세포 모델과 동물실험을 통해 RAF1 활성을 억제하거나 ecDNA 형성을 차단하면 기존 표적항암제에 대한 반응성이 회복되는 것도 확인했다.
조 교수는 "이번 연구는 ecDNA와 RAF1을 새로운 치료 표적으로 제시하고, 기존 EGFR 표적항암제와의 병용치료를 통해 약물 내성과 재발을 극복할 수 있는 새로운 방향을 제시했다는 점에서 그 의의가 크다"며 "향후 ecDNA 기반 내성 예측 바이오마커와 정밀 의료 기반의 차세대 항암제 개발 연구를 통해 난치성 폐암 치료 성과를 높일 것"이라고 말했다.
한편 이번 연구에는 미국 예일대와 성균관대 연구진으로 구성된 국제 컨소시엄 '난치성 내성암 극복 차세대 신약개발 글로벌 사업단'과 '혁신신약개발연구소' 등이 참여했다. 또 보스턴코리아 공동연구개발사업과 천안시·충청남도 지원사업의 지원을 받았다.
연구 결과는 'RAF1 extrachromosomal DNA amplification confers acquired erlotinib resistance in non-small cell lung cancer cell model'이라는 제목으로 생화학·분자생물학 분야 국제학술지 'Signal Transduction and Targeted Therapy'(IF=81.2, JCR Q1·상위 0.2%) 온라인판에 게재됐다.
