대장암 항암제의 내성을 극복할 수 있는 방법이 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 항암제 효과를 되살리는 새로운 치료 전략이 제시될 것으로 기대된다.

한국생명공학연구원 줄기세포융합연구센터 조현수 박사 연구팀은 경북대학교 허근 교수 연구팀과 공동으로 대장암 세포가 항암제(5-FU)에 내성을 갖게 되는 핵심 원인을 규명하고, 다시 항암제에 반응하도록 만드는 새로운 치료 전략을 제시했다고 4일 밝혔다.

'5-플루오로우라실(5-FU)'은 대장암 치료에서 가장 널리 사용되는 항암제다. 그러나 치료가 반복될수록 암세포가 약에 적응하면서 약효가 점점 떨어지는 항암제 내성이 큰 문제로 꼽혀 왔다. 하지만 암세포가 어떻게 항암제를 견디는 힘을 갖게 되는지는 그동안 명확히 밝혀지지 않았다.

연구팀은 먼저 5-FU를 반복적으로 투여해도 살아남는 내성 대장암 세포를 만든 뒤, 일반 암세포와의 차이를 정밀 분석했다.

그 결과, 내성 암세포에서는 EHMT2라는 단백질의 활성이 크게 증가한 것으로 나타났다. EHMT2는 세포 안에서 특정 유전자의 작동을 조절하는 역할을 하는 단백질로 연구팀은 이것이 항암제 내성과 관련된 핵심 요인일 가능성에 주목했다.

실제 환자 데이터를 분석한 결과에서도 EHMT2 활성이 높은 환자일수록 5-FU 치료 효과가 낮고 생존율도 떨어지는 경향이 확인됐다. 이어 EHMT2 기능을 억제하면 내성 암세포가 다시 항암제에 반응할 수 있는지도 확인했다.

실험 결과, EHMT2 활성을 낮추자 5-FU를 견뎌내던 암세포들이 다시 죽기 시작했고 증식도 크게 줄어들었다. 반대로 일반 암세포에서 EHMT2를 인위적으로 증가시키자 항암제 저항성이 강해졌다.

이는 EHMT2가 항암제 내성을 유도하는 핵심 역할을 하며, 이를 억제할 경우 암세포를 다시 치료 가능한 상태로 되돌릴 수 있음을 보여주는 결과다.

연구팀은 치료 전략이 실제 환자에게 효과가 있는지를 확인하기 위해 환자 유래 오가노이드와 동물 모델을 활용해 추가 검증을 진행했다. 5-FU와 EHMT2 억제제를 함께 처리한 결과, 기존에는 반응하지 않던 내성 대장암의 성장이 뚜렷하게 감소하는 것으로 나타났다.

이는 새로운 항암제를 개발하지 않더라도 암세포의 내성을 낮춰 기존 치료 효과를 높일 수 있음을 보여주는 결과로, 향후 항암제 내성 극복을 위한 새로운 치료 전략으로 활용될 가능성을 제시한다. 특히 대장암뿐 아니라 위암·췌장암·유방암 등 5-FU를 사용하는 다양한 암 치료 전략으로도 확장될 수 있을 것으로 기대된다.

연구책임자인 조현수 박사는 "이번 연구는 암세포가 항암제에 적응하는 과정에서 후성유전체 조절 단백질 EHMT2가 핵심 역할을 한다는 사실을 규명한 데 의미가 있다"라며, "향후 EHMT2를 표적으로 하는 치료 전략이 항암제 내성을 극복하고 기존 항암치료 효과를 높이는 새로운 접근법으로 발전할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구성과는 기초의학 분야의 세계적 권위지인 시그널 트랜스덕션 앤 타겟티드 테라피(Signal Transduction and Targeted Therapy·신호 전달 및 표적 치료 학술지) 5월 온라인판에 게재됐다.