성인의 악성 뇌암 중 가장 흔한 유형이 실제로는 4가지 다른 병상(病狀)의 집합체란 연구결과가 나왔다. 이 연구결과로 좀 더 표적적인 치료를 할 수 있게 될 것이라고 한다.

미국의 연구진은 “다형성 교아 세포종” (GBM)의 개별적인 아류형을 찾아내는 연구를 한 결과 개별적인 아류형이 각각 다른 유형의 세포로 구성되어 있어서 개별적인 치료방법이 필요한 것으로 추정되는 결과를 얻었다.

다형성 교아 세포종(다형성 교모 세포종)이 생기면 대부분의 환자들은 뇌의 다른 부분에 암이 빠르게 퍼져서 치료가 힘들어져서 진단 후 약 14개월 안에 사망한다. 근년에 미국에서는 10만 명당 1명꼴로 다형성 교아 세포종이 발생하고 있는데 이는 악성 뇌종양 중에서는 발생률이 가장 높은 암이다. 다형성 교아 세포종으로 사망한 가장 유명한 사람은 지난 8월에 사망한 테드 케네디 상원의원이다.

논문의 주저자인 노드 캐롤라이나대학의 헤이즈박사는 성명서를 통해 연구진이 1가지 아류형에서 거의 독점적으로 확실하게 발생하는 일련의 사건들을 발견했는데 그런 사건들이 종양의 발생과 전이과정에 핵심적인 사건들이며, 그런 사건들이 종양의 초기 생성과 관련되어 있다는 증거가 증가하고 있다는 점을 밝혔다. 이런 발견으로 어떤 유형의 세포가 암의 초기 발생에 궁극적인 원인이 되는 변화를 겪게 되는지를 이해하는데 도움이 되고 효과적인 표적치료방법을 개발하는 열쇠가 될 수가 있다.

다른 유형의 암들의 모든 DNA 활동을 지도로 작성하기 위해 미국 정부의 후원으로 2006년도부터 시작된 프로젝트인 암 게놈 지도연구 네트워크의 일환으로 미국의 연구진은 암환자들의 표본을 분석해보았다. 그 결과 다음과 같은 점을 발견했다

(1) 개별적인 아류형이 공격적인 항암치료와 방사선치료에 각각 다른 반응을 나타냈다. 이는 특정한 유형의 약품은 이런 뇌종양의 일부 아류형에만 효과를 발휘하고 다른 아류형에는 효과가 없는 것을 뜻할 수가 있다.

(2) 다형성 교아 세포종의 1가지 아류형을 앓고 있는 환자들을 공격적인 항암치료와 방사선으로 치료해본 결과 덜 공격적으로 치료를 한 환자들에 비해 약 50% 더 느린 속도로 상태가 악화되는 듯했다. 이런 효과는 2가지 다른 아류형에서는 덜 두드러진 듯하고 4번째 아류형에서는 전혀 효과가 없었다.

미국 국립보건연구소의 산하기관인 국립 인간 게놈연구소의 책임자인 에릭 그린은 이런 발견은 암의 게놈을 이용하면 게놈 응용센터가 목표로 삼고 있는 여러 가지 유형의 암에서 일어나는 분자 변화를 밝혀낼 수 있는 것을 보여주고 있으며, 이런 지식이 언젠가는 암환자의 개별적인 맞춤치료와 가료를 개선시켜줄 것으로 믿고 있다는 입장을 개진했다.

최근에 발표된 또 다른 연구에 의하면 뇌종양이 약품을 무용지물로 만들어버리는 방법을 구명해냈다고 한다.

캘리포니아대학의 루드빅 암연구소, 샌디에이고의과대학, 무어스 암센터의 공동연구진은 치명적인 뇌암의 일종인 신경교종이 종양성장에 결정적인 표피성장인자수용체(EGFR)란 핵심적인 세포 신호단백질을 차단하는 약품을 회피할 수 있는 한 가지 방법을 밝혀냈다. 이와 관련해서 이들 연구진은 특정한 EGFR 돌연변이가 종양성장을 개시하고 또 지속적인 성장이나 유지에도 중요하다는 점을 입증했다. 이런 발견으로 신경교종의 행태와 새로운 약품의 잠재적인 표적물과 치료전략에 대한 새로운 통찰력을 갖게 되었다.

샌디에이고에 소재한 캘리포니아대학 의대 부교수인 퍼나리박사는 다음과 같이 밝히고 있다.

(1) 이번 연구결과들은 종양이 계속 성장하려면 EGFR이 발현되어야 하는 것을 암시하고 있다.

(2) 연구진은 종양이 EGFR의 필요성을 우회하는 메커니즘을 가지고 있는 것을 처음으로 밝혀냈다.

(3) 다른 유형의 암도 이와 유사한 전술을 사용하는 것으로 추정된다.

(4) 뇌종양이 EGFR을 막 바로 표적치료하는 치료제들을 교묘하게 회피하는데 사용하는 신호경로들에 대해 더 많은 것을 알아내야만 한다.

공격적인 신경교종인 경우 EGFR 유전자의 추가적인 복사본이 만들어지고 그런 종양들은 50%가 EGFR 돌연변이체도 한 개 보유하고 있어서, 그 결과 종양성장을 지속해서 예후가 나빠지게 된다, 실제로 EGFR 억제제들은 임상실험에서 별 효과가 없는 것으로 밝혀졌다. 뇌종양들이 처음에는 반응을 하지만 그 후에는 이들 약품에 대해 내성을 갖게 되기 때문이다. 그 이유를 규명하기 위해 퍼나리교수와 연구진은 종양이 계속 성장하는데 돌연변이가 된 EGFR이 필요한지 여부를 밝혀내는 연구를 하게 된 것이다.

이들 연구진은 약품인 테트라사이클린을 이용해서 실험동물에게 돌연변이가 된 EGFR의 발현을 마음대로 켜고 끌 수 있는 유전적 시스템을 고안해냈다. 이런 시스템을 이용해서 이들 연구진은 테트라사이클린이 EGFR을 차단하면 종양의 성장이 일정기간동안 중단하는 것을 발견했다. 이런 반응은 EGFR 억제제에 대해 환자들이 반응하는 것과 거의 같았다. 그러나 일정기간이 지나면 종양들이 EGFR이 없는데도 불구하고 다시 성장하기 시작했는데, 이는 종양성장을 가능하게 하는 또 다른 무언가가 있는 것을 의미한다.

이들 연구진은 종양 성장을 지속하는데 필요한 돌연변이가 된 EGFR을 교묘하게 회피해버리는 개별적인 종양들을 연구해보았다. 보통은 종양들이 실험동물을 20일 안에 죽여 버리는데 돌연변이가 된 EGFR의 발현을 차단하면 몇 달간 실험동물이 생존하는 경우가 있었다.

이들 연구진은 이런 종양들에서 이전에 발현되지 않은 유전자를 미세배열기술을 이용해서 검사해보았는데 이제는 유전자가 종양 내에서 과잉발현이 되어 더 이상 EGFR을 필요로 하지 않는 것을 발견했다. 마침내 연구진은 한 가지를 발견해냈는데 그게 KLHDC8로 이걸 억제하면 종양성장이 멈추게 된다. 이런 이유로 이들 연구진은 이 유전자가 표적치료의 적절한 표적물이 될 것으로 생각하게 되었다.

연구진의 일원인 카베네는 돌연변이가 된 EGFR이 없어도 성장을 할 수 있는 개별적인 종양의 약 과반수는 KLHDC8 유전자를 발현하고 따라서 이 유전자만 무력화시킬 수 있다면 그런 종양들도 성장을 할 수 없게 된다고 밝히고 있다. 그는 다른 종양들의 행태도 이와 유사할 것으로 보고 있어서, 만약 종양들이 수용체 억제제를 회피하는 똑 같은 전략을 이용하고 있다면 그런 대체적인 경로와 수용체를 함께 표적치료하면 일차적인 사건과 탈출통로까지 동시에 공격하기 때문에 반응기간이 더 길어질 것으로 생각하고 있다.

이들 연구진은 이제는 종양 내에서 발현해서 EGFR 의존성을 회피할 수 있는 다른 유전자들도 있는지 찾아보고 있고 또 그런 유전자들과 관련 가능성이 있는 생물학적 경로도 찾고 있다.

출처:
(1) G. W. Roel et al., "Integrated Genomic Analysis Identifies Clinically Relevant Subtypes of Glioblastoma Characterized by Abnormalities in PDGFRA, IDH1, EGFR, and NF1" Cancer Cell, 17(1) pp. 98-110.

(2) A. Mukasa et al., "Mutant EGFR is required for maintenance of glioma growth in vivo, and its ablation leads to escape from receptor dependence" PNAS, doi:10.1073/pnas.0914356107