한국생명공학연구원 연구진이 5-FU 항암제의 특성을 분석하고 있다.;[한국생명공학연구원 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 국내 연구진이 대장암 항암제가 내성을 갖게 되는 핵심 원인을 규명했다.

한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터 조현수 박사 연구팀은 경북대학교 허근 교수 연구팀과 공동으로 대장암 세포가 항암제 5-FU에 내성을 갖게 되는 핵심 원인을 규명, 다시 항암제에 반응하도록 만드는 새로운 치료 전략을 제시했다고 4일 밝혔다.

대장암은 전체 발병률은 감소하고 있지만 50세 이하 젊은층 발병률은 높아지고 있다.

5-FU는 대장암, 위암, 유방암, 췌장암 등 다양한 암 치료에 널리 사용되는 대표적인 항암제로, 정상 DNA·RNA 합성에 필요한 뉴클레오타이드 생성을 방해하고 DNA에 잘못된 염기를 끼워 넣음으로써 암세포의 분열과 증식을 억제한다. 하지만 반복 투여 시 암세포가 내성을 획득해 약효가 소실되는 것이 주요 한계로 지적되어 왔다.

연구팀은 5-FU를 반복적으로 투여해도 살아남는 내성 대장암 세포를 만든 뒤, 일반 암세포와의 차이를 정밀 분석했다.

그 결과, 내성 암세포에서는 EHMT2라는 단백질의 활성이 크게 증가한 것으로 나타났다. EHMT2는 세포 안에서 특정 유전자의 작동을 조절하는 역할을 하는 단백질로 연구팀은 이것이 항암제 내성과 관련된 핵심 요인일 가능성에 주목했다.

실제 환자 데이터를 분석한 결과에서도 EHMT2 활성이 높은 환자일수록 5-FU 치료 효과가 낮고 생존율도 떨어지는 경향이 확인됐다.

EHMT2 기능을 억제하면 내성 암세포가 다시 항암제에 반응할 수 있는지도 확인했다.

실험 결과, EHMT2 활성을 낮추자 5-FU를 견뎌내던 암세포들이 다시 죽기 시작했고 증식도 크게 줄어들었다. 반대로 일반 암세포에서 EHMT2를 인위적으로 증가시키자 항암제 저항성이 강해졌다.

이는 EHMT2가 항암제 내성을 유도하는 핵심 역할을 하며, 이를 억제할 경우 암세포를 다시 치료 가능한 상태로 되돌릴 수 있음을 보여주는 결과다.

조현수(가운데) 한국생명공학연구원 박사 연구팀.[한국생명공학연구원 제공]

또한 이번에 발견한 치료 전략이 실제 환자 환경에서도 효과가 있는지를 확인하기 위해 환자 유래 오가노이드와 동물 모델을 활용해 추가 검증을 진행했다.

5-FU와 EHMT2 억제제를 함께 처리한 결과, 기존에는 반응하지 않던 내성 대장암의 성장이 뚜렷하게 감소했다.

새로운 항암제를 개발하지 않더라도 암세포의 내성을 낮춰 기존 치료 효과를 높일 수 있음을 보여주는 결과로, 향후 항암제 내성 극복을 위한 새로운 치료 전략으로 활용될 가능성을 제시한다.

조현수 박사는 “5-FU는 대장암 외에도 위암, 췌자암, 유방암, 두경부암 등 다양한 암 치료에 사용되는 항암제인 만큼 여러 암종의 항암제 내성 극복에 광범위하게 적용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

이번 연구성과는 기초의학 분야 국제학술지 ‘Signal Transduction and Targeted Therapy’에 게재됐다.