(사진 왼쪽부터) 생명과학과 다런 윌리엄스 교수, 정다운 연구교수, 김준형·김현준·김선욱 박사. < GIST 제공 >

국내 연구진이 암 환자의 근육과 체중이 감소하는 핵심 원인을 세계 최초로 밝혀냈다.

29일 광주과학기술원(GIST·지스트)에 따르면 다런 윌리엄스 생명과학과 교수와 정다운 연구교수 연구팀이 암 환자의 생존율을 크게 떨어뜨리는 치명적 합병증 ‘암 악액질(cancer cachexia)’을 유발하는 세포 간 신호 전달 경로를 세계 최초로 규명하고, 이를 차단하는 치료 전략을 제시했다.

암 악액질은 암으로 인해 전신 대사 균형이 무너지면서 근육과 체중이 지속적으로 감소하는 질환으로, 암이 상당히 진행된 환자의 약 80%에서 발생하며 전체 암 사망의 20-30%와 연관된 심각한 합병증이다.

단순한 영양 부족과 달리 충분히 식사를 해도 회복되지 않는 것이 특징으로, 환자의 체력과 면역 기능을 급격히 저하시켜 항암 치료 효과 감소와 생존율 저하로 이어진다.

연구팀은 이러한 한계를 극복하기 위한 단서로, 암을 둘러싼 ‘종양 미세환경’에 주목했다.

연구팀은 암세포와 암 연관 섬유아세포(CAF)가 서로 신호를 주고받는 과정에서 특정 단백질인 ‘CXCL5’의 분비가 크게 증가한다는 사실을 밝혀냈으며, CXCL5가 근육 소모를 직접적으로 유도하는 핵심 인자임을 세계 최초로 규명했다.

연구팀은 실제 환자 환경을 반영한 실험을 통해 연구 결과의 임상적 타당성을 입증했다.

대장암 환자로부터 직접 분리한 암 연관 섬유아세포(CAF)를 활용한 실험에서, 암세포 배양액에 의해 활성화된 암 연관 섬유아세포(CAF)가 분비한 조건배양액이 근육세포 위축을 유발하는 현상을 확인했다.

연구팀은 동물실험과 분자 수준 분석을 통해 CXCL5 차단의 치료 가능성을 입증하고, 환자 종양 조직 분석을 통해 연구 결과의 임상적 근거를 추가로 확보했다.

연구는 실험실 세포 실험에 그치지 않고, 환자에게서 얻은 세포와 동물 실험, 실제 환자 종양 조직 분석까지 종합적으로 분석함으로써, 암과 주변 세포가 근육 소모를 유발하는 과정을 실제 환자 상황에 가깝게 규명했다는 점에서 의미가 크다.

다런 윌리엄스 교수는 “이번 연구는 환자 유래 암 연관 섬유아세포와 실제 종양 조직 분석을 통해, CXCL5가 종양 미세환경에서 근육 소모를 유도하는 핵심 인자임을 임상적으로 입증했다는 점에서 의미가 크다”고 말했다.

정다운 연구교수는 “현재 CXCL5 발현을 억제하는 약물을 발굴 중이며, 이를 통해 급격한 근육 손실을 막고 암 환자의 생존율을 높일 수 있을 것으로 기대된다”며 “향후 면역치료제 등과의 병용 요법을 통해 암 치료 효율을 더욱 높일 수 있을 것”이라고 밝혔다.

다런 윌리엄스 교수가 지도하고 정다운 연구교수와 김준형·김현준·김선욱 박사가 참여한 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구자지원사업, 과학기술정보통신부·정보통신기획평가원 선도 SW 핵심기술 개발사업의 지원을 받았다. /박선옥 기자

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