췌장암 치료의 최대 난제로 꼽히는 항암제 내성을 억제할 수 있는 새로운 치료 원리가 국내 연구진에 의해 제시됐다.
국립암센터는 암생물학연구부 김수열 박사 연구팀과 간담도췌장암센터 우상명 교수팀이 암세포의 에너지 대사 과정을 차단해 항암제 내성을 억제하는 방법을 확인했다고 21일 밝혔다. 김수열 박사는 국립암센터 최고연구원이자 뉴캔서큐어바이오 대표다.
항암 치료에서 가장 큰 문제는 암세포가 약물에 대한 저항성을 획득해 다시 증식하는 '재발'이다. 암세포는 항암제 투여나 영양 결핍 등 스트레스 상황에서 스스로 세포 성분을 분해해 에너지를 확보하는 '자가포식(autophagy)' 과정을 통해 생존하는 것으로 알려져 있다.
그동안 자가포식 초기 단계를 억제하는 방식의 치료 전략이 연구됐지만, 암세포가 다른 경로를 통해 이를 보완하면서 내성이 지속되는 한계가 있었다.
연구팀은 이 과정에서 세포 스트레스 반응을 조절하는 JNK1 단백질이 자가포식의 후기 단계 활성화를 유도하고, 여기에 '지방산 산화(fatty acid oxidation)'가 필수적인 역할을 한다는 점을 규명했다.
지방산 산화는 지방을 분해해 에너지를 생산하는 대사 과정으로, 연구팀은 암세포가 항암제에 노출될 때 부족한 에너지를 보충하기 위해 이 경로를 활성화한다는 사실을 확인했다. 이 과정에서 확보된 에너지가 다시 성장 신호를 자극해 항암제 환경에서도 생존을 가능하게 한다는 것이다.
연구팀은 항암제와 함께 지방산 산화를 억제하는 약물을 병용 투여할 경우, 자가포식 과정이 차단되면서 암세포가 사멸하는 것을 확인했다고 설명했다.
또 지방산 산화 억제 시 나타날 수 있는 간 독성 문제를 개선한 신약 후보 물질 'KN510713'도 개발했다. 이 물질은 간에 지방이 축적되는 부작용을 최소화하면서 암세포의 지방산 산화만 선택적으로 억제하는 것이 특징이다.
연구팀에 따르면 해당 후보물질은 임상시험 1상을 마쳤으며, 현재 췌장암 환자를 대상으로 임상 2상이 진행 중이다. 이번 연구는 김수열 박사가 제시해 온, 이른바 'Kim Effect' 이론을 바탕으로 한다. 이는 암세포가 포도당보다 지방산을 주요 에너지원으로 활용한다는 내용으로, 기존 암 대사 연구와는 다른 접근이다.
김수열 박사는 "이번 연구는 특정 유전자 변이가 아니라 암세포가 공통으로 사용하는 에너지 대사 경로를 표적으로 삼았다는 점에서 의미가 있다"며 "췌장암뿐 아니라 다양한 난치성 고형암과 희귀암의 항암제 내성 문제 해결에 활용될 가능성이 있다"고 말했다.
이번 연구 결과는 암 연구 분야 국제 학술지 Cancer Research 올해 4월호에 게재됐다.