국내 연구진이 난치암인 간 내 담도암에 단백유전체 연구를 적용해 암의 특징을 규명하고 세분화한 새로운 치료전략을 제시했다.

 한국기초과학지원연구원(원장 신형식, 이하 ‘KBSI’)은 KBSI 바이오융합연구부 김진영 박사 연구팀이 단백유전체 연구를 난치암인 간 내 담도암에 적용해 유전체 변이의 영향을 분석하고 환자 개개인의 특성에 맞는 맞춤형 치료의 가능성을 열었다고 27일(월) 밝혔다.
 

이번 연구는 국립암센터(원장 서홍관) 종양외과학연구과 박상재(간담도췌장암센터 임상교수), 종양면역연구과 우상명(간담도췌장암센터 임상교수), 분자영상연구과 김윤희, 한양대학교(총장 이기정) 분자생명과학과 조수영 교수 연구팀과의 공동연구로 진행됐다. 
 

단백유전체 연구는 기존의 유전체 연구와 전사체 연구에서 더 나아가 유전체, 전사체, 단백체, 인산화단백체 등 데이터를 통합 분석해 기존의 일부 암환자에게만 반응했던 정밀의료의 한계를 극복할 수 있는 연구방법으로 각광받고 있다.

 간 내 담도암은 간 안에서 담즙이 운반하는 통로인 담도에 생긴 암이다. 전 세계적으로 희귀하지만 우리나라에서는 상대적으로 빈도가 높고, 조기 진단이 어려우며 예후가 좋지 않다. 이에, 연구진은 102명의 간 내 담도암 종양조직에 대해 단백유전체 연구를 시행하고, 종양 오가노이드 모델을 통해 치료 방법을 검증했다.
 

공동연구팀은 ▲줄기세포유사 아형(stem-like) ▲낮은 면역원성 아형(poorly immunogenic) ▲대사 아형(metabolism)의 세 가지 하위 유형을 확인했다. 줄기세포 유사 아형에서 알데히드 탈수소 효소 1A1(ALDH1A1) 억제제가 납파클리탁셀(nab-paclitaxel)과 반응해 억제 작용이 상승되는 결과를 확인했다.

 또한, 줄기세포유사 아형과 대사 아형에서 종양대사체(oncomometabolite)의 이상 발현이 생존 기간과 연관되어 있음을 검증했다. 특히, 낮은 면역원성 아형의 경우 T세포의 종양 침윤이 다른 아형과 비교해 낮음을 확인했다. 이러한 통합적인 멀티오믹스 분석은 세 가지 유형을 재현함과 동시에 간 내 담도암의 종양이질성을 보여줬다.
 

KBSI는 오창센터가 보유한 고분해능 초고속 질량분석장비를 활용, 간 내 담도암 종양 조직에 대해 단백체 빅데이터를 생산하는 역할을 했다. 이를 바탕으로 환자 조직으로부터 유전자 변이정보가 담긴 단백질 변이체를 환자 아형별로 발굴했다.
 

국립암센터 우상명 박사는 “이번 대규모 단백유전체 분석은 유전체 분석 이상의 정보를 제공하며, 유전체 변이의 기능적 영향을 구별할 수 있게 해 의미가 크다”라며, “이번 연구를 통해 간 내 담도암 환자들을 아형에 따라 분류하고, 이에 따른 합리적인 치료 전략을 개발해 환자 맞춤형 치료법을 제시할 수 있을 것”이라고 말했다.
 

KBSI 김진영 박사는 “단백체 분야에서 간 내 담도암 환자 조직 샘플을 단백유전체 연구를 통해 보고한 것은 처음”이라며, “이번에 생성된 단백체 빅데이터는 단백유전체 국제 컨소시엄과 협력하여 공개될 예정으로, 바이오 빅데이터 분석용 인공지능 및 머신러닝 연구 개발에도 활용될 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.
 

이번 연구는 국립암센터의 암단백유전체 연구사업, KBSI의 멀티오믹스 빅데이터사업과 국가과학기술연구회의 비/저침습 인체 유래물 활용 질환특이 단백질 바이오마커 발굴 및 자가분석기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 지난 3월 8일 세계적으로 저명한 미국소화기학회 공식학술지 소화기학(Gastroenterology)誌[논문명: Refining classification of cholagiocarcinoma subtypes via proteogenomic integration reveals new therapeutic aspects, IF 33.833, JCR 상위 3.23%, 국립암센터 박상재(공동교신저자), 우상명(공동교신저자), 김윤희(공동제1저자), 한양대 조수영(공동제1저자), KBSI 황희연(공동제1저자), 김진영(공동교신저자)] 최신호에 온라인 게재됐다.