암에 영양분·산소를 공급하는 혈관 생성을 막는 '항혈관신생 치료' 한계를 극복할 전략이 제시됐다. 우리 연구진이 종양의 혈관 생성 원리를 밝혀내고, 이를 조절하는 핵심 단백질 '인테그린'을 새로운 치료 표적으로 제시했다.
한국과학기술원(KAIST)의 정인경 생명과학과 교수 및 이지민 의과학대학원 교수, 고규영 기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 교수팀이 이룬 성과다. 이들은 종양이 정상 혈관 발달 과정 유전자 프로그램을 재활성화해 혈관신생(종양에 필요한 새로운 혈관을 만드는 과정)을 유도함을 규명했다고 29일 밝혔다.
종양은 산소·영양분을 얻고, 다른 조직으로 퍼지기 위해 주변에 새로운 혈관이 자라도록 유도한다. 이를 막기 위해 혈관신생 억제 치료제가 사용되지만, 장기 치료 효과는 제한적인 경우가 많다. 종양 혈관 세포가 주변 환경에 맞춰 성질을 쉽게 바꾸기 때문이다.
연구팀은 8종 고형암 데이터를 분석한 결과, 암종과 관계없이 종양 혈관 세포에서 새로운 혈관을 자라게 하고 세포 주변 환경을 바꾸는 유전자들이 공통적으로 활발하게 작동한다는 사실을 확인했다. 이런 특징은 대장암을 비롯한 여러 암에서 예후가 좋지 않은 경우와도 밀접했다.
그 원인을 확인하기 위해 인간 배아줄기세포를 혈관 내피세포로 분화시켜 정상 혈관이 만들어지는 과정을 재현했다.
이어 정상 혈관이 발달하는 각 단계에서 어떤 유전자들이 작동하는지를 분석한 결과, 종양 혈관에서 활성화되는 유전자 프로그램은 정상 혈관이 완성되기 직전인 후기 전구체 단계에서만 잠시 나타나는 프로그램과 매우 유사하다는 사실을 확인했다.
이는 종양이 정상 혈관 발달 과정에서 일시적으로 사용되는 유전자 프로그램을 다시 활용한다는 것을 의미한다. 예전에 사용했던 설계도를 다시 꺼내 사용하는 것이다.
또 연구팀은 종양미세환경을 분석한 결과, 인테그린이 이런 유전자 프로그램 재활성화 핵심 역할을 함을 확인했다. 이를 억제하자 사람의 암 조직을 이식한 실험용 생쥐에서 종양 혈관 형성과 종양 성장이 함께 감소했다.
정인경 교수는 “이번 성과가 기존 항혈관신생 치료 한계를 극복하거나, 종양혈관을 정상혈관으로 전환 시킬 수 있는 새로운 치료법 개발로 이어지길 기대한다”고 말했다.
이번 연구는 박사후연구원인 이정운 박사(현 하버드대 박사후연구원), 민선우 박사(현 충남대 교수), 추메이위 박사, 박수찬 박사과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 미국암연구학회(AACR) 국제학술지 캔서 리서치에 8일 온라인 게재됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
