대표적인 난치암인 미분화 갑상선암의 새로운 치료 전략이 발견됐다.

연세의대 의생명과학부 황성순 교수, 강남세브란스병원 갑상선내분비외과 김석모, 윤혁준 교수 연구팀은 미분화 갑상선암의 항암제 저항 매커니즘을 규명해 세포사멸 분야 국제학술지(Cell Death & Disease)에 발표했다.

미분화 갑상선암(ATC)은 전체 갑상선암 환자의 1% 미만으로 적지만 주변 장기로 빨리 전이되는 데다 경과도 나쁘다. 

치료하지 않으면 3개월 이내 사망할 수 있으며, 치료해도 1년 이상 생존율이 약 20%에 불과하다. 가장 흔한 갑상선 유두암(PTC)과는 성격이 매우 다르다.

암세포는 글루타민 분해효소를 이용해 글루타치온을 합성시켜 영양분을 공급해 생존한다고 알려져 있다. 글루타민은 포도당에 이어 중요한 세포 에너지원으로 꼽힌다.

연구팀은 미분화 갑상선암의 항암제 저항 원리를 찾기 위해 유전체 분석한 결과, 갑상선 유두암에 비해 글루타민분해효소(GLS)가 많이 발현한다는 사실을 발견했다.

하지만 글루타민분해효소를 억제시켰는데도 미분화 갑상선암세포는 여전히 살아남았다. 이를 확인하는 과정에서 연구팀은 단일탄소 대사기전이 생존에 도움된다는 사실을 발견, 이를 억제하는 동물실험을 실시했다.

글루타민 분해대사 억제(왼쪽)와 글루타민 분해 대사 및 단일탄소 대사 동시 억제[세브란스병원 제공]
글루타민 분해대사 억제(왼쪽)와 글루타민 분해 대사 및 단일탄소 대사 동시 억제[세브란스병원 제공]

그 결과, 암세포를 유지하는 활성산소종(ROS)의 균형이 무너져 암세포 사멸이 촉진됐다. 기존 단일 항암제 투여 때보다 항암 효과는 약 50% 높아졌다.

아울러 이번 연구에서는 단일탄소 대사 기전이 PTC에서 ATC로 진행될수록 강화된다는 사실도 확인됐다. 이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받았다.

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