이성환 차의과학대 분당차병원(원장 김재화) 암센터 외과 교수팀이 美 엠디앤더슨(MD Anderson) 암센터와 공동 연구로 기존 치료법에 반응하지 않는 난치성 간암에 대한 암줄기세포 RNA 특성 기반의 간암 정밀 분류법과 맞춤형 표적 치료 전략을 제시했다.  

이성환 교수팀은 난치성 간암에서 암줄기세포의 특성을 지닌 정밀 분자 아형을 분류했다. 정밀 분석 결과, 각각의 분자 아형에 따라 간암의 진행과정이 다르게 나타나는 사실을 규명했다. 또 각 아형별로 상이한 치료 저항성을 가지는 원인을 밝혀냈다.

간암 세포 중 RNA 전사체 발현 패턴의 유사성을 기준으로 △태생기 간 줄기세포(HS1) △간 기능을 갖추기 전의 전구단계 간세포(HS2) △간의 완전 기능을 갖춘 간세포(dHCC) 세 종류의 분자 아형으로 정밀 분류했다. 각 그룹별 상이한 분자적 특징을 분석한 결과, 그룹별로 간암이 진화하는 특성이 다르게 나타났다.

생존율 분석 결과, 태생기 간 줄기세포 그룹(HS1)과 전구단계 간세포 그룹(HS2)이 성인 간세포 그룹(dHCC)에 비해 생존율이 낮았다. 특히 암 면역치료 반응에서 성인 간세포 그룹(dHCC)이 43.5%의 반응을 보인 반면 태생기 간 줄기세포(HS1)그룹 17.6%, 전구단계 간세포 그룹(HS2) 17.37%로 현저하게 낮은 면역치료 반응률을 보였다. 

이와 함께 메이요클리닉 연구팀과 공동 연구로 간암 환자의 혈청을 이용하여 태생기 간 줄기세포(HS1) 그룹과 전구단계 간세포 그룹군(HS2), 두 종류의 정밀 분자 아형을 구분할 수 있는 혈액 바이오 마커도 개발했다. 연구팀은 각 정밀 분자 아형에 특화된 분자 신호경로를 찾았고, 각 그룹 별로 핵심 조절 인자를 발굴하여 이를 억제함으로써 간암 세포의 성장을 차단할 수 있는 표적치료 전략을 제시했다.

이성환 교수는 “이번 연구를 통해 난치성 간암 환자가 보이는 치료 저항성의 근본적인 원인을 분자 수준에서 암줄기세포 기반의 RNA 전사체 특징으로 설명할 수 있었다”며 “기존 치료법의 효과가 없는 난치성 간암 환자를 더욱 정밀하게 분류해 맞춤형 치료를 적용한다면 향후 난치성 간암의 진단과 치료에 새로운 대안을 제시할 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

이성환 교수는 간암 및 췌담도암의 유전체, 전사체, 후생유전체, 단백체, 대사체 등의 멀티오믹스(Multi-Omics) 데이터를 활용해 암 환자 정밀 분류와 분자 아형 기반의 맞춤형 치료전략 개발을 진행하고 있으며 중개연구 기반의 정밀 종양학 연구를 선도하고 있다. 이번 연구로 이 교수는 국가지정 생물학연구정보센터(BRIC, Biological Research Information Center)의 '한국을 빛낸 사람들(한빛사)'에도 선정됐다.

이번 연구는 암 중개연구 관련 권위 있는 학술지 캔서 커뮤니케이션즈 (Cancer Communications, IF 10.392)에 최신호에 게재됐다.

이성환 차의과학대 분당차병원 암센터 외과 교수. (분당차병원 제공)