난치성 폐암 맞춤치료 후보물질 대량 발견

의대 김현석 교수·美 텍사스주립대학 연구팀, CELL에 게재

우리대학교 의대 김현석 교수팀(의생명과학부)이 미국 텍사스주립대학 사우스웨스턴 메디컬센터 연구팀과 함께 대규모 화학유전체 분석플랫폼을 이용해 난치성 폐암의 개인맞춤 치료제 후보물질 171개를 발굴하는 데 성공했다.

표적치료제는 전이됐거나 재발한 폐암에서 암세포에서만 발현되는 특정 단백질이나 유전자(표적)를 공격해 관심을 받고 있지만, 암에서 표적이 발견된 경우만 사용할 수 있다. 기존의 표적치료제 개발과정은 단일 타깃에 대해 장기간에 걸친 기초 연구와 약물 스크리닝을 거쳐야 해 큰 비용과 시간이 필요했다. 그런데 김현석 교수팀은 100여 개의 폐암 세포주를 대상으로 20만 종 이상의 소분자화합물을 하나씩 투여하는 병렬처리 방식의 대규모 자동화 스크리닝 시스템을 통해 총 300만 개 이상의 실험 데이터를 분석한 결과 암세포주의 특이적 독성 정보를 획득했다. 또 차세대 염기서열 분석방법을 이용해 모든 폐암 세포주의 유전체 정보도 추가로 확보했다. 연구팀은 이렇게 얻어진 대규모 약물반응성 정보와 유전체 정보를 기계학습 알고리즘을 이용해 통합 분석한 결과, 항암효능을 갖는 171개의 표적치료 후보물질과 약효를 예측할 수 있는 동반진단마커(동반진단법)를 동시에 발굴했다. 특히, 표적치료 방법이 없었던 KRAS/KEAP1 동시변이(전체 폐선암환자의 6%)와 폐선암환자의 5% 이상에서 관찰되는 NOTCH2 변이세포의 항암물질을 발견하고, 타깃 단백질과 약물 작용기전을 추가로 밝혀냈다.

각각의 후보물질들은 진단과 치료를 할 수 있는 표적치료 후보물질로 향후 추가적인 임상개발과정을 거쳐 개인맞춤 치료제로 임상적용이 가능할 것으로 예상한다.

한편, 이번 연구는 보건복지부 연구중심병원 육성R&D 사업과 암정복추진연구개발사업의 지원을 받아 진행됐으며, 연구결과는 생명과학분야 최고 권위지인 ‘CELL(IF 30.420)’ 온라인판에 지난 4월 19일 자로 게재됐다.