유방암 표적항암제인 mTOR(mammalian target of rapamycin)의 효과를 낮추는 유전자가 발견됐다.
연세대의대 의생명시스템정보학교실 빈진혁 교수는 네덜란드 암연구소 로드위 웨셀스(Lodewyk Wessels) 교수와 함께 mTOR 억제제의 저항성 인자를 규명해 기초의학분야 국제학술지(Journal of Experimental Medicine)에 발표했다.
세포 주기의 조절과 세포 성장에 관여하는 단백질인 mTOR은 정상일 때 세포 성장과 발달을 돕지만 비정상일 때에는 세포내 암 신호전달 통로 역할을 해 암세포 성장을 도와준다.
이러한 메커니즘을 활용한 mTOR 억제제는 유방암을 포함해 다양한 암종에서 표준치료법으로 활용되고 있다. 하지만 다른 항암제 처럼 장기 사용시 암세포가 저항성을 획득해 치료 효과가 떨어진다.
그간 mTOR 억제제 저항 매커니즘을 밝히려 했지만 실제 인체 환경과 동떨어진 세포주를 활용해 왔다.
이번에 연구팀은 다양한 세포가 암세포 주위에 존재하는 실제 인체 내 환경과 유사한 생쥐실험을 통해 규명해 보기로 했다.
실제 사람에서 암이 생성되는 과정을 모사해 유전자 변이를 거쳐 자발적으로 유방암이 발생하도록 유도했다.
그리고 암이 발생한 쥐에 mTOR 억제제를 장기간 투여해 저항성이 발생하는 과정에서 시료를 채취해 유전자와 단백질의 변화를 추적했다.
그 결과, MYC라는 유전자가 mTOR 억제제에 저항성을 획득한 암세포에서만 특이적으로 증폭이 일어나면서 암세포 내외부에서 다양한 항암제 저항성 변화를 보이는 것으로 나타났다.
특히 mTOR 억제제 주요 기능인 단백질 번역 억제 효과를 떨어트리고, 암세포 주변에 면역세포가 침투하지 못하게 억제했다.
연구팀은 시험관 실험 및 동물 실험을 통해 MYC 유전자가 mTOR 억제제에 저항성을 유도한다는 사실을 입증했으며, 실제 mTOR억제제 처방 유방암환자에서도 이같은 연관성이 확인됐다고 설명했다.
빈진혁 교수는 "이번 연구결과는 MYC가 mTOR 억제제 반응을 예측하는 바이오마커로 기능할 수 있음을 시사한다"면서 "MYC 유전자 및 단백질의 정량적 측정 결과를 바탕으로 mTOR 억제제 효과가 없는 환자를 예측, 선별함해 불필요한 처방을 줄이는 데 기여할 수 있을 것"이라고 기대감을 나타냈다.