기존 항암제에 내성을 보이는 전이성 대장암세포를 선택적으로 공격하면서 정상세포에 미치는 영향은 줄일 수 있는 신물질이 발견됐다. 아직 임상시험 전 단계의 연구지만, 항암제 내성으로 치료 선택지가 제한된 전이성 대장암 환자에게 새로운 치료 전략이 될 가능성을 보여줬다는 점에서 주목된다.
연세대학교 의과대학 외과학교실 박기청 교수, 강남세브란스병원 간담췌외과 임진홍 교수·소화기내과 김윤아 교수와 테라퓨틱스엔엠씨(Therapeutics NMC) 공동연구팀은 신물질 ‘PPS02’가 정상세포보다 전이성 대장암세포에 선택적으로 흡수돼 암세포 사멸을 유도하는 것을 확인했다고 24일 밝혔다.
연구 결과는 국제학술지 ‘ACS Nano(에이씨에스 나노)’ 최근호에 게재됐으며, 포항공과대학교 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’ 논문에도 선정됐다.
항암치료가 잘 안 듣는 대표적인 원인이 항암제 내성이다. 처음에는 치료에 반응하던 암세포가 항암제에 살아남는 능력을 갖게 되면 치료 효과가 떨어지고 암이 진행하거나 다른 장기로 전이될 가능성이 커진다.
연구팀은 이런 내성 암세포를 선택적으로 공격하기 위해 전이암세포에서 활발하게 나타나는 ‘거대음작용(macropinocytosis)’에 주목했다. 거대음작용이란 세포가 주변의 액체와 그 안에 들어 있는 영양분이나 물질을 대량으로 세포 안으로 끌어들이는 현상이다. 빠르게 성장하는 암세포는 많은 영양분이 필요하기 때문에 이러한 흡수 기전을 적극적으로 이용한다.
연구 결과 전이성 대장암세포는 거대음작용을 통해 PPS02를 활발하게 흡수했다. 반면 정상세포에서는 PPS02의 흡수가 상대적으로 제한적으로 나타났다. 즉, 암세포가 생존을 위해 적극적으로 사용하는 ‘영양분 흡수 통로’를 오히려 암세포를 공격하는 약물의 진입 경로로 활용한 것이다.
PPS02가 암세포 안으로 들어간 뒤에는 또 다른 작용이 일어났다. PPS02에 포함된 철 이온과 셀레노메티오닌 이온이 암세포 내부의 활성산소종(ROS)을 증가시켰다.
활성산소종은 세포 대사 과정에서 만들어지는 물질이다. 일정 수준에서는 암세포의 성장과 생존에도 관여하지만, 지나치게 많아지면 단백질과 지질, DNA 등에 손상을 일으켜 결국 세포를 죽게 할 수 있다.
그동안 활성산소종을 증가시켜 암세포를 공격하려는 치료법이 연구돼 왔지만 정상세포까지 손상시킬 수 있다는 문제가 있었다. 이번 연구에서는 전이성 대장암세포가 PPS02를 정상세포보다 더 적극적으로 흡수하는 특성을 이용함으로써 이러한 한계를 줄일 가능성을 확인했다.
연구팀은 기존 항암제인 시스플라틴에 내성을 보이는 대장암 환자의 암 조직에서 얻은 암세포를 이용해 PPS02의 항암 효과도 확인했다. 항암제에 내성을 획득한 환자 유래 암세포에서도 PPS02가 암세포 사멸을 유도했다는 점은 이번 연구에서 주목할 부분이다.
박기청 교수는 “PPS02의 전이암 특이적 항암 효과를 바탕으로 현재 임상 적용을 위한 후속 연구를 준비하고 있다”며 “신물질의 실용화를 위해 임상시험 진입을 추진할 계획”이라고 말했다.
PPS02가 실제 치료제로 사용되기 위해서는 후속 연구와 임상시험을 거쳐 적정 용량, 안전성, 항암 효과 등을 확인해야 한다.
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