국립암센터 유방암 연구팀과 건국대학교 윤경아 교수는 ‘단백유전체학 분석을 통해 젊은 유방암 환자의 예후 관련성’을 규명하는 연구를 진행하며, 2024년 11월 1일 생화학분자생물학회 공식 학술지인 Experimental & Molecular Medicine(IF 9.5)에 발표했다.

이번 연구는 국립암센터 암단백유전체연구사업단(박종배 단장) 연구와 공익적 암 연구사업의 일환으로, 미국국립암연구소(NCI)와의 협력을 통해 진행되었다. 연구팀은 40세 이하 젊은 유방암 환자 126명의 치료 전 종양 조직에서 유전체, 전사체 및 단백체 데이터와 임상적 특징을 함께 분석해 예후 관련 마커를 발굴했다.

기존에 유방암은 여성호르몬 수용체(ER), 프로게스테론 수용체(PR), HER2(인간 상피 성장인자 수용체 2형)의 발현에 따라 분류되었다. ER과 PR은 호르몬 수용체로, 이들의 발현 여부에 따라 호르몬 요법의 적용 여부가 결정된다. HER2는 유방암 세포의 성장과 증식에 관여하는 단백질로, 표적 치료제 선택에 중요한 역할을 한다. 연구팀은 단백유전체 데이터를 바탕으로 젊은 유방암 환자를 5개의 분자 아형으로 구분해, 환자의 임상 및 생물학적 특징을 보다 정확하게 예측할 수 있는 지표를 마련했다.

특히, 연구팀은 HER2 유전자의 증폭뿐만 아니라 HER2 단백질의 활성화 수준까지 반영하는 ‘HER2 프로테오게노믹(HER2 PG) 상태’를 새롭게 정의했다. 또한, HER2 단백질의 세린(Serine) 1054 위치에서의 인산화 상태가 예후와 치료 반응성 예측에 중요한 지표임을 확인했다. 이러한 결과는 동아시아 여성에서 높은 비율을 차지하는 HER2 양성 유방암의 정밀 치료에 중요한 단서를 제공한다.

또한, 20개의 단백질을 기반으로 상동 재조합 결핍(HRD) 상태를 예측할 수 있는 새로운 지표를 제시했다. 이 지표는 유전자 기반 검사에서 누락될 수 있는 HRD 양성 환자를 추가로 예측할 수 있는 가능성을 보여주었으며, 이는 표적 치료의 접근성을 확대하고 치료 효과를 극대화하는 데 기여할 것으로 기대된다.

이번 연구의 1저자로 참여한 국립암센터 국제암대학원대학교 정소연 교수는 “젊은 유방암 환자는 예후가 나쁜 것으로 보고 되고 있어 이들에 대한 특화된 치료 전략이 필요하다”며, “이번 연구에서 발굴된 예후 예측 마커들이 향후 진단 및 치료에 활용 가능성이 높을 것으로 예상된다”고 밝혔다. 또한, 건국대학교 윤경아 교수는 “단백유전체학 분석을 통해 세부 그룹을 분류함으로써 임상의 예후를 예측할 수 있는 지수를 도출하여 환자 맞춤화 치료를 통해 최적의 치료 전략을 제시할 수 있을 것이다.”고 평가했다.

박종배 국립암센터 암단백유전체사업단장은 “이번 성과는 미국국립암연구소와의 긴밀한 연구협력의 성과”라며, “앞으로도 양 기관 간 협력을 통해 난치성 암 극복을 위한 맞춤형 치료 실현에 힘쓰겠다.”고 말했다.

이번 연구성과는 생물학연구정보센터(BRIC)의 '한국을 빛낸 사람들(한빛사)'에 선정되며, 젊은 유방암 환자의 예후 예측 및 맞춤형 치료 전략 수립에 중요한 전환점을 제공할 것으로 기대된다.