유방암 치료제 mTOR 억제제 저항인자 규명

의대 빈진혁 교수(의생명시스템정보학) 연구팀

의대 빈진혁 교수(의생명시스템정보학) 연구팀은 유방암 치료제 mTOR 억제제에 대한 임상적 유의미성을 가지는 저항성 인자를 규명했다.  

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘실험의학저널(Journal of Experimental Medicine, IF 17.579)’에 게재됐다. 

mTOR은 세포 주기 조절, 세포 성장 등에 관여하는 단백질이다. mTOR가 정상적인 수준에서는 세포 성장과 발달을 돕는 중요한 역할을 하나, 비정상적인 활성화 상태에서는 세포내 암 신호전달 통로가 돼 암세포 성장을 돕게 된다. 이런 기전을 적용한 mTOR 억제제는 세포의 신호전달을 방해하고 세포 성장을 억제하는 특성이 있어 최근 유방암을 포함한 신장암, 폐암 등 다양한 암종에서 표준치료법으로 활용되고 있다. 

다만, mTOR 억제제 또한 다른 항암제와 마찬가지로 장기 처방 시 암세포가 후천적으로 저항성을 획득한다는 한계점이 존재한다. 저항성이 생기면 약을 투여하더라도 암세포의 성장을 막을 수 없어 치료 효과가 떨어지게 된다. 그간 mTOR 억제제 저항 메커니즘을 밝히기 위한 많은 연구가 수행돼 왔으나 실제적인 인체 내 환경과는 동떨어진 세포주를 활용해 수행됐다. 

이에 연구팀은 마우스실험을 통해 면역세포와 기저세포 등 다양한 세포가 암세포 주위에 존재하는 실제 인체 내 환경과 유사한 환경에서 mTOR 억제제에 대한 저항성 연구를 수행했다.  암이 생긴 쥐에 mTOR 억제제를 장기간 투여해 저항성이 발생하는 과정에서 시료를 채취해, 다중오믹스(Multi-Omics) 연구기법으로 전체 유전자 및 단백질의 변화를 추적했다.  

이 과정에서 연구팀은 MYC라는 유전자가 mTOR 억제제에 대한 저항성을 획득한 암세포에서만 특이적으로 증폭이 일어나면서 암세포 내외부적으로 항암제 저항성과 관련된 다양한 변화를 수반하는 것을 발견했다. 특히, mTOR 억제제의 주된 기능인 단백질 번역 억제 효과를 상쇄시키며 암세포 주변으로 면역 세포의 침투를 억제하는 것이 관찰됐다. 더불어 연구팀은 시험관 실험 및 동물 실험을 통해 MYC 유전자가 실제로 mTOR 억제제에 저항성을 유도하는 것을 입증하고 실제 mTOR 억제제를 처방받은 유방암 환자에서도 이러한 연관성이 나타나는 것을 확인했다.