유방암 항암제 내성의 원인이 암세포 자체가 아니라 암 주변 지방세포에 있을 수 있다는 사실이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다.
연구진은 지방세포의 특정 단백질을 억제하면 종양 성장을 줄이고 기존 항암제의 효과를 높일 수 있음을 확인했다. 이는 새로운 치료 전략으로 이어질 가능성을 제시한 성과다.
국립암센터 표적치료연구과 공선영 교수 연구팀과 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 강병헌 교수 연구팀은 암 주변 지방세포를 표적으로 유방암 항암제 내성을 극복할 수 있는 새로운 치료 전략을 제시했다고 4일 밝혔다.
연구팀은 이 과정에서 유방암 주변 지방세포의 변화를 조절하는 핵심 단백질인 ‘TRAP1’을 규명했다.
연구팀에 따르면 유방암 주변 정상 지방세포는 암세포의 영향을 받으면 ‘암 연관 지방세포(Cancer-Associated Adipocyte·CAA)’로 변화한다. 이렇게 변한 지방세포는 암세포에 영양분과 성장 신호를 공급해 종양의 성장과 전이를 촉진하고, 항암제 내성을 높이는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 암 연관 지방세포가 이러한 기능을 유지하기 위해서는 세포의 에너지 생산기관인 미토콘드리아가 활발하게 작동해야 하며, 이 과정에서 미토콘드리아 단백질인 TRAP1이 핵심적인 역할을 한다는 사실을 확인했다.
실제로 생쥐 지방세포에서 TRAP1을 제거하자 미토콘드리아 기능이 감소하면서 암 연관 지방세포(CAA)의 변화가 억제됐다. 그 결과 종양 성장은 최대 56% 감소했고, 기존 유방암 항암제와 병용했을 때 항암 효과도 더욱 높아지는 것으로 나타났다.
연구팀은 TRAP1 억제제인 가미트리닙(Gamitrinib)과 SB-U015를 기존 항암제와 함께 투여한 결과에서도 항암 효과가 향상되는 것을 확인했다.
특히 먹는 약 형태로 개발 중인 SB-U015는 뚜렷한 독성 없이 종양 억제 효과를 높여 항암제 내성 극복을 위한 유망한 후보물질로 평가됐다. 현재 강병헌 교수 연구팀은 관련 기술을 교원 창업기업인 ‘스마틴바이오’에 이전해 후속 신약 개발을 진행 중이다.
연구팀은 이번 연구가 암세포만을 직접 공격하는 기존 치료 방식에서 벗어나 암을 둘러싼 종양 미세환경(Tumor Microenvironment)을 함께 표적으로 삼았다는 점에서 의미가 있다고 설명했다.
이번 치료 전략이 유방암뿐 아니라 지방조직과 인접한 난소암과 췌장암, 전립선암 등 다양한 암종에도 적용될 가능성이 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있다.
공선영 국립암센터 교수는 “유방암 미세환경에서 지방세포가 항암제 내성에 중요한 역할을 한다는 사실을 규명했다”며 “기존 항암제에 충분히 반응하지 않는 환자를 위한 새로운 치료 전략으로 발전할 가능성을 확인한 만큼 후속 연구를 이어갈 계획”이라고 말했다.
강병헌 UNIST 교수는 “암세포뿐 아니라 암 주변 정상 지방세포의 미토콘드리아를 조절해 항암 효과를 높일 수 있음을 보여준 연구”라며 “암세포와 종양 미세환경을 함께 겨냥하는 차세대 항암제 개발에 활용될 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구 결과는 생화학·분자생물학 분야 세계 최고 권위 국제학술지 ‘신호전달 및 표적치료’(Signal Transduction and Targeted Therapy)에 게재됐다.