국립암센터(원장 양한광)는 방사선의학연구과 김주영 박사(사진) 연구팀이 방사선치료를 받은 국소 진행성 자궁경부암 환자들을 대상으로 유전체, 전사체, 단백체의 다중오믹스 분석을 통해 자궁경부암의 분자생물학적 특성을 규명했다고 31일 밝혔다.

이번 연구 결과는 최근 국제학술지 ‘분자 암(Molecular Cancer)’(IF=27.7)에 게재됐다.

자궁경부암은 고위험군 인유두종 바이러스(HPV)의 감염으로 발생되는 여성암으로, 발생률과 사망률이 전 세계 여성암 4위를 차지할 만큼 심각한 질환이다. 조기에 발견되면 수술을 시행하지만, 종양 크기가 크거나 임파선 전이가 있는 국소진행성 암으로 발견되거나 또는 원격 전이된 상태로 발견되면 방사선치료와 항암치료로 치료하게 된다.

우리나라에서는 아직도 매년 약 3,200명의 환자가 발생하며 방사선치료는 이 질환의 완치에 큰 역할을 한다.

최근 다양한 신약이 개발되며 자궁경부암에도 신약의 사용이 적용되기 시작했지만, 자궁경부암은 다른 고형암에 비해 분자생물학적 특성이 잘 밝혀져 있지 않아 대부분의 환자들이 다소 획일적인 치료를 받고 있는 실정이다. 이러한 이유로, 생물학적 특성에 따른 개별화된 치료가 요구되어야 하는 ‘미충족 수요(unmet need)’ 가 있었던 질환이다.

이번 연구에서는 첨단 단백체 분석기법을 통해 실험된 결과를 유전체, 전사체실험기법과 함께 통합분석해 자궁경부암을 6개의 분자생물학적 특성으로 도출했다.

이 중 3개의 특성은 치료 예후가 좋은 환자군, 나머지 3개의 특성은 치료 예후가 나쁜 환자군으로 나타났으며, 각각의 특성에서 분자생물학적 특징과 바이오마커들이 발굴됐다.

또한 이러한 결과는 세포와 동물실험, 종양조직을 활용한 면역세포의 다중형광염색 등을 통해 검증됐으며, 임상적으로 매우 중요한 의미를 갖는다.

특히 자궁경부 선암에 비해 비교적 예후가 좋은 것으로 알려진 자궁경부 편평세포암에서도 방사선치료에 잘 듣지 않는 경우가 있는데, 이번 연구를 통해 그 원인이 암세포 자체의 치료 저항성보다는 암 주변의 미세환경이 중요 기전임이 밝혀졌다.

즉, 편평상피암의 3번 특성은 종양주변의 섬유화가 두드러지고, 5번 특성은 특별한 면역억제환경이 두드러지는 특징으로 강한 치료저항성을 보이는데 이와 관련된 물질을 표적으로 한 새로운 암치료방법이 개발돼야 함을 시사한다.

이 연구는 국립암센터의 단백유전체 연구 지원으로 수행됐으며, 2016년 9월 개최된 한‧미‧일 암정밀의료 협력연구의 일환으로 시작돼, 약 7년간의 연구 과정을 거쳐 완성됐다. 연구는 국립암센터 방사선의학연구과의 김주영 박사가 총괄 주도했으며, 김상수 책임연구자, 신혜진 연구원과 함께 참여했다. 또한, 고려대학교의 이상원 단백체분석팀, 서울대학교의 황대희 생물정보학팀, 서울대학교 정기훈 교수팀과의 협력연구를 통해 결실을 이룰 수 있었다.

▲공동 저자

연구를 주도한 방사선의학연구과 김주영 박사는 “이번 연구를 통해 생성된 방대한 생물학적 데이터는 국립암센터 연구진뿐만 아니라 전 세계 연구자들에게 공개돼 자궁경부암 환자 맞춤형 치료 개발을 위한 정밀의료 기반 마련에 기여할 것으로 기대된다”라고 말했다.

이 연구는 수술 없이 방사선치료로 치료되는 진행성 자궁경부암 환자에게 정밀의료기반의 치료 전략을 제시한 중요한 성과로 평가되며, 방사선치료에 잘 반응하지 않는 높은 치료 저항성을 보이는 자궁경부암 환자에게 치료 가능성과 희망을 제시한 연구로 평가된다. 앞으로 관심 있는 연구자들에 의해 신약과 방사선치료의 병행에 대한 후속 임상연구가 요구된다.