성균관대학교 융합생명공학과 전영준 교수 연구팀이 Stanford 의과대학과 공동연구를 통해 항산화의 주요 기작인 KEAP1-NFE2L2 Pathway의 활성 정도가 방사선 치료를 이용한 폐암 환자의 치료 후 예후 판단에 주요한 요소임을 규명하고 세계 최초로 폐암 환자 맞춤형 방사선 표적치료 가능성을 제시했다고 밝혔습니다. 해당 연구는 <Oncology>에 게재됐습니다.
- KEAP1-NFE2L2 Pathway
활성산소는 세포의 노화 뿐만 아니라 암의 발생이나 항암치료 저항인자로 알려져 있습니다. 이러한 활성산소의 기능을 억제하는 기작을 항산화 기작이라고 하며 특히 KEAP1, NFE2L2 단백질의 활성에 의해 항산화 기작이 조절됩니다.
유전자에 따라 방사선 치료 후 높은 재발율과 상관성 있었다
현재까지 환자 맞춤형 항암 치료는 화학적 항암치료법에 초점이 맞춰진 반면, 방사선 치료법에는 그 가능성이 타진된 적이 한 번도 없었습니다. 이에 연구팀은 폐암 환자 230여명을 NGS(Next Generation Sequencing, 차세대 염기서열 분석) 기술을 이용해 분석했으며 그 결과 KEAP1/NFE2L2의 유전자에 돌연변이를 가진 환자군에서 방사선 치료 후 높은 재발율과 상관성을 확보했습니다.
또한 유전자 가위 기술 등을 이용하여 KEAP1-NFE2L2가 방사선 인자이며 동시에 폐암 환자에서 자주 발견되는 비이상적 Glutamine 대사에 의한 것임을 밝혔습니다. 나아가 연구팀은 이를 저해하는 인자를 이용해 방사선 저항성을 극복할 수 있음을 제시했습니다.
본 연구는 방사선 치료 역시 개인의 유전적 배경에 따라 치료방법에 변화를 줘야 한다는 새로운 패러다임을 제시함으로써 폐암 환자의 치료 효과를 극대화하는 데 기여하는 것은 물론, 해당 개념을 다른 암종에 적용하는 가능성을 제시한 결과로 평가받고 있습니다.
현재 연구팀은 차세대 동력으로 잘 알려진 Artificial Intelligence - Biotechnology를 연계한 교육 프로그램 개발에 힘을 쏟고 있으며, 향후 이를 기반으로 혈액 생검(Liquid biopsy) 및 Machine learning 기법 등을 발전시켜 환자 개인별 항암 치료 반응성을 대응할 수 있는 새로운 방식의 분석법을 성균관대 의과대학 및 삼성서울병원과 Stanford 의과대학과 함께 개발할 예정입니다.
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