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암줄기세포 분화 이용 '맞춤형 항암치료법' 성큼

김형기 고려대 교수 연구팀, 새로 종양치료 전략 제시
암줄기세포 항암분화치료 전략 제시.<사진=한국연구재단>암줄기세포 항암분화치료 전략 제시.<사진=한국연구재단>

암줄기세포의 줄기세포능력 억제와 분화를 이용해 맞춤형 항암치료가 가능해질 전망이다.

한국연구재단은 김형기 고려대 교수 연구팀이 암줄기세포의 줄기세포능력을 억제하는 것은 물론 특정 기능을 갖는 세포로 유도하는 새로운 종양치료 전략을 제시했다고 25일 밝혔다.

대부분 종양조직에서 발견되는 암줄기세포는 암의 발생, 전이의 원인이다. 또 방사선 항암치료의 내성이 강해 암을 재발시킨다. 최근 암 줄기세포를 표적으로 삼는 종양치료법이 연구되고 있지만 암줄기세포의 줄기세포능을 억제했을 때 항암 효과가 미미하거나 암이 재발하는 등 한계가 있었다.

연구팀은 암줄기세포의 분화유도 과정을 규명하고, 줄기세포능을 억제하는 동시에 분화능력을 촉진하는 일종의 '채찍과 당근' 치료 전략을 제시했다.

우선 연구팀은 세포분화억제인자 ID1에 의해 뼈형태형성단백질인 BMP 신호, 특히 BMPR2가 억제된다는 것을 생물학적 통계학을 확인했다. 또 BMPR2가 인위적으로 증가된 뇌종양줄기세포에서는 종양구체 형성능력과 줄기세포 표지인자가 감소되며 분화세포 표지인자가 증가하는 현상을 관찰했다. 이처럼 ID1이 줄기세포능과 분화능력을 모두 조절한다는 것이 확인됐다. 

연구팀에 의하면 ID1은 윈트(WNT)와 소닉헷지호그(SHH) 신호전달계를 활성화해 줄기세포능을 촉진시키고 BMP 신호전달계를 억제해 분화를 억제했다. 반대로 뇌종양줄기세포에서 윈트와 소닉헷지호그 신호를 억제하고 BMP 신호를 활성화시키면 뇌종양에 걸린 생쥐의 생존율이 증가했다. 뇌종양줄기세포의 분화 유도를 통한 항암치료 가능성을 입증한 것이다.

이번 연구결과로 ID1-BMPR2 축이 뇌종양줄기세포의 줄기세포능 특성을 조절하고 이 축을 표적으로 하면 뇌종양을 분화유도로 치료할 수 있다는 사실을 증명하게 됐다.

연구는  과학기술정보통신부․한국연구재단 기초연구지원사업 (개인·집단연구) 지원으로 수행됐다. 국제학술지 임상종양연구(Clinical Cancer Research) 12일 논문으로 게재됐다.

김형기 교수는 “이 연구는 암줄기세포의 분화조절 과정을 규명하고, 줄기세포능과 분화유도능을 표적으로 하여 종양을 억제하는 새로운 ‘항암분화치료’ 전략을 제시한 것”이라며 “다양한 종류의 암줄기세포에 대한 맞춤형 항암제 개발의 기술적 진보가 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다.
 
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