마크로젠(038290)은 분당서울대학교병원과 마크로젠 공동연구팀이 지난 5월 미국암연구협회(AACR)의 국제학술지 ‘암 면역학 연구(Cancer Immunology Research)’에 발표한 ‘폐암 면역항암제 신규 바이오마커 발굴’에 대한 후속 연구결과를 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 온라인판에 10월 1일자로 발표했다고 16일 밝혔다.
이번 연구는 폐편평상피세포암에 한정되었던 연구 범위를 폐선암까지 확대한 것으로, 기존에 제시한 ‘차세대염기서열분석(NGS) 기반 RNA 분석법’의 면역함암제 바이오마커 활용 가능성을 모든 종류의 폐암으로 확대할 수 있음을 밝혀냈다.
분당서울대학교병원 정밀의학센터, 서울대학교병원, 마크로젠 공동연구팀은 이번 연구를 통해 면역 유전자 발현량을 확인하는 ‘NGS 기반 RNA 분석법’으로 암세포 주변 종양미세환경의 면역 신호를 읽어낼 수 있음을 재확인했다. 이를 바탕으로 폐편평상피세포암뿐만 아니라 폐선암에 대해서도 면역항암제에 효과적인 환자군을 선별할 수 있음을 규명했다.
분당서울대학교병원 연구팀은 한국인 폐암 환자의 폐편평상피세포암 조직(101명)과 폐선암 조직(87명)에서 RNA를 추출하여 NGS기술로 분석한 뒤 면역 유전자 발현량 패턴을 비교 분석했다. 그 결과, 암세포 주변의 종양미세환경(TME)과 폐암의 80~85%를 차지하는 비소세포폐암(폐편평상피세포암, 폐선암) 사이에 밀접한 연관성이 있음을 밝혀냈다.
연구 논문에 따르면, 두 폐암 조직의 RNA를 분석하여 유전자 발현량 데이터를 비교하면 환자군의 특성이 크게 두 개의 그룹으로 구분되는 공통점이 나타났다. 하나는 암 환자의 면역 반응과 유사한 패턴을 보이는 면역저하그룹(A그룹)이고, 다른 하나는 정상인의 면역 반응과 유사한 패턴을 보이는 면역항진그룹(B그룹)이다.
연구팀은 면역항진그룹에서 나타나는 과발현 유전자가 어떤 면역과 관련된 것인지를 확인하기 위해 기존에 알려진 데이터와 알고리즘을 통해 면역 세포를 역추적했다. 그 결과, 폐편평상피세포암의 경우 M2 대식세포(M2 Macrophage)가, 폐선암의 경우 면역조절B 세포(Regulatory B Cells)가 종양미세환경을 형성해 암 증식에 도움을 준 것임을 확인했다. 이를 토대로 폐암의 면역적 특이성을 파악하는 방법 및 폐암 면역항암제에 효과적인 환자군을 간단히 선별하는 진단검사법을 고안했고 이를 모든 폐암에 대한 면역항암제 바이오마커로 활용할 수 있을 것이라는 가능성을 제시했다.
분당서울대학교병원 정밀의학센터 서정선 교수는 “이번 연구를 통해 암세포 속 면역 유전자 발현량을 확인하는 ‘NGS 기반 RNA 분석법’이 폐암 환자에게 적합한 면역항암제를 선택하는 데 유용하게 활용될 수 있다는 점이 밝혀졌다”며 “이번 연구결과가 앞으로 원인이 밝혀지지 않은 악성 종양의 면역 체계와 암 사이의 관련성을 밝혀내는 연구 및 개인 맞춤형 면역항암 치료제와 진단검사법 개발 연구를 활성화하는 데 기여할 수 있기를 기대한다”고 말했다.
연구팀은 이번에 발굴한 바이오마커에 대해 국제특허를 출원할 계획이다. 또한, 후속 연구를 통해 전암(pan-cancer)에서도 면역항암제 바이오마커로 활용될 수 있는지와 임상적으로 적용할 수 있는지를 연구할 예정이다. 나아가 이들 유전자 면역 정보를 이용해 면역항암제의 효과를 증진시키는 백신을 개발할 수 있을 것으로 보고 관련 연구개발을 추진할 계획이다.
