KAIST 조광현 교수 연구진 ,암 환자의 생존률 높일 토대 마련

한국연구재단은 12일 KAIST 조광현 교수 연구진이 최근 항암치료법으로 주목 받고 있는 표적항암제(멕 억제제, MEK inhibitor)의 근본적인 내성 원리가 국내 연구진에 의해 밝혀져, 향후 항암제 내성을 극복하고 암환자의 생존률을 높일 수 있는 토대를 마련했다고 밝혔다.

조광현 교수가 이끈 융합 연구팀은 어크 신호전달경로를 표적으로 하는 멕(MEK : 어크의 활성화를 담당하는 상위 신호전달 분자) 억제제에 대한 내성과 그 근본원리를 수학모형과 대규모 컴퓨터 시뮬레이션을 이용해 분석하고, 그 결과를 분자생물학실험과 바이오이미징 기술(세포 또는 분자 수준에서 일어나는 현상을 영상으로 확인하는 기술)을 통해 검증했다.

조 교수팀은 종양의 다양한 변이조건을 컴퓨터 시뮬레이션과 실험을 수행한 결과, 멕 억제제를 사용하면 어크(ERK: 세포신호전달경로에서 세포의 증식과 생존을 담당하는 대표적인 신호전달 분자) 신호전달은 줄어들지만, 또 다른 신호전달경로가 활성화돼 멕 억제제의 효과가 반감됨을 입증했다.

또 이러한 반응이 신호전달 물질간의 복잡한 상호작용과 피드백으로 이루어진 네트워크 구조에서 비롯되었음을 밝히고, 그 원인이 되는 핵심 회로를 규명해 이를 억제하는 다른 표적약물을 멕 억제제와 조합함으로써 표적항암제의 효과를 증진시킬 수 있음을 제시했다.

특히 이번 연구는 IT와 BT의 융합연구인 시스템생물학 연구로 이루어졌다는데 의미가 큰 것으로 평가된다.

조광현 교수는 “이번 연구는 멕 억제제에 대한 약물저항성의 원인을 시스템 차원에서 규명한 첫 사례로, 약물이 세포의 신호전달경로에 미치는 영향을 컴퓨터 시뮬레이션으로 예측함으로써 표적항암제의 내성을 극복할 수 있음을 보여주었다”면서 “또한 신호전달 네트워크에 대한 기초연구가 실제 임상의 약물 사용에 어떻게 적용될 수 있는지와 표적항암물질의 저항성에 대한 근본원리를 이해하고, 그 극복방안을 찾아내는 새로운 융합연구 플랫폼을 제시한 것으로 평가받고 있다”고 밝혔다.

KAIST 조광현 교수가 주도하고 원재경 박사과정생, 신성영 박사, 이종훈 박사과정생, 허원도 교수 및 양희원 박사가 참여한 이번 연구결과 권위 있는 학술지인 ‘분자세포생물학지(Journal of Molecular Cell Biology, IF=13.4)’의 표지논문으로 선정돼 6월 1일자에 게재됐다. (논문명: The cross regulation between ERK and PI3K signaling pathways determines the tumoricidal efficacy of MEK inhibitor)

표적항암제는 종양세포 속에 있는 특정 신호전달경로의 분자를 목표로 하는데 최근 폐암, 유방암 등 일부 종양에서 기존 항암제와 달리 부작용이 적고 임상효능이 높아 전 세계 과학자들로부터 큰 주목을 받고 있다. 특히 표적항암제는 개인 맞춤형 항암치료제로 개발될 수 있어 기대를 모으고 있다.

그러나 실제 임상 또는 전(前)임상 단계에서 많은 표적항암제의 내성이 관찰돼 결국 신약개발로 이어지지 못하는 경우가 많고, 효능은 있더라도 생존율이 낮거나 재발하는 경우가 빈번한 것으로 알려졌다.

smyouk@news1.kr