유방암 표적항암제 중 하나인 mTOR 억제제의 효과를 낮추는 인자가 새롭게 규명됐다.

빈진혁 연세의대 의생명시스템정보학교실 교수(강남세브란스병원)는 로데윅 웨슬(Lodewyk Wessels) 네덜란드 암연구소 교수와 공동 연구를 통해 mTOR 억제제에 대한 임상적 유의미성을 갖는 저항성 인자를 규명했다고 15일 밝혔다.

mTOR(mammalian target of rapamycin)는 체내에서 세포주기 조절, 세포 성장 등에 관여하는 단백질이다. 정상적인 수준일 때 세포성장과 발달을 돕는 역할을 하지만 비정상적으로 활성화된 상태에서는 세포 내 암 신호전달 통로가 되어 암세포 성장을 돕는다. 이러한 기전에서 착안해 개발된 mTOR 억제제는 세포의 신호전달을 방해하고 세포 성장을 억제함으로써 유방암과 신장암, 폐암 등 다양한 암종의 표준치료법으로 활용되고 있다.

다만 mTOR 억제제 역시 다른 표적항암제와 마찬가지로 장기 처방 시 암세포가 후천적으로 저항성을 획득한다는 한계를 갖는다. 일정 기간 이상 투여하면 내성이 생겨 암세포의 성장을 막을 수 없게 되고, 치료 효과가 떨어지는 것이다. 그간 mTOR 억제제 저항 매커니즘을 밝히기 위해 많은 연구가 수행됐으나 세포주를 활용해 실제적인 인체 내 환경과 차이가 컸다.

김 교수팀은 생쥐실험을 통해 실제 인체 내 환경과 유사한 환경에서 mTOR 억제제에 대한 저항성 연구를 수행했다. 암이 생긴 쥐에 mTOR 억제제를 장기간 투여해 저항성이 발생하는 과정에서 시료를 채취하고, 다중오믹스(Multi-Omics·생물학적 개체의 전체 유전자 및 단백질을 총체적이고 통합적으로 분석하는 것) 연구 기법으로 전체 유전자 및 단백질의 변화를 추적한 것이다.

이 과정에서 MYC라는 유전자가 mTOR 억제제에 대한 저항성을 획득한 암세포에서만 특이적으로 증폭이 일어나고, 암세포 내외부적으로 항암제 저항성과 관련된 다양한 변화를 수반하는 것을 발견했다.

빈 교수는 “MYC이 생체 내에서 mTOR 억제제의 주요 저항인자라는 것을 확인했다”며 “MYC 유전자 및 단백질의 정량적 측정 결과를 바탕으로 mTOR 억제제 효과가 없는 환자를 예측 선별하면 불필요한 처방을 줄이는 데 기여할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 논문은 기초의학연구 분야에서 저명한 국제학술지인 ‘Journal of Experimental Medicine’에 실렸다.