융기원 연구팀, 난치성 뇌종양 치료 '신항로' 제시

[수원=이데일리 황영민 기자] 경기도와 서울대가 공동 출연한 차세대융합기술연구원(융기원)이 국제 공동연구를 통해 난치성 뇌종양인 ‘IDH 돌연변이 신경교종’의 유형별 유전체 변화 양상을 규명, 향후 환자별 맞춤형 치료 전략 개발에 새로운 방향성을 제시했다.

융기원 백선하, 문효은 박사.(사진=차세대융합기술연구원)

5일 융기원에 따르면 융기원 소속 백선하 교수와 문효은 박사가 참여한 국제 공동연구팀의 연구성과가 세계적 학술지 네이처(Nature)에 지난달 14일 공개됐다. 논문 제목은 ‘Divergent genomic evolution in astrocytomas and oligodendrogliomas’이다.

이번 연구에는 백 교수(서울대병원 신경외과)와 문 박사를 비롯해 미국 예일대 의과대학 신경외과 로울 버학 교수, 잭슨 유전체 의학 연구소 및 코네티컷대 프레데릭 반 교수 등이 참여했다.

연구팀은 IDH 돌연변이 신경교종의 두 가지 주요 유형인 성상세포종과 희소돌기세포종이 질병 진행과 치료 과정에서 서로 다른 유전체 변화 양상을 보인다는 사실을 밝혀냈다. 두 종양 모두 수술과 항암·방사선 치료 이후에도 재발이 잦은 난치성 뇌종양이지만, 치료에 따른 유전적 변화와 종양의 진화 방식에는 차이가 있다는 것이다.

IDH 돌연변이 신경교종은 IDH1 또는 IDH2 유전자에 특정 돌연변이가 발생한 성인형 뇌종양이다. 세계보건기구(WHO) 분류에 따라 1p/19q 공동 결실을 동반하면 희소돌기세포종, 그렇지 않으면 성상세포종으로 구분한다.

연구팀은 국제 공동연구 협력체인 ‘신경교종 종단 분석(GLASS) 컨소시엄’의 데이터를 활용했다. 임상 정보가 확보된 환자 183명의 치료 전후 종양을 대상으로 전유전체 및 전엑솜 시퀀싱 분석을 진행해 치료 과정에서 나타나는 유전자 변이와 염색체 불안정성, 종양 세포의 진화 양상을 살폈다.

분석 결과 성상세포종에서는 종양 유전자의 국소적 증폭 등 염색체 복제수 변이와 염색체 수 이상인 이수배수체가 주요 변화로 확인됐다. 반면 희소돌기세포종에서는 종양 진행을 이끄는 새로운 돌연변이가 나타나는 특징을 보였다. 두 종양이 1p/19q 공동 결실 여부에 따라 서로 다른 유전체 진화 경로를 거친다는 점을 확인한 것이다.

IDH 돌연변이 신경교종의 진화에 관한 포괄적인 글로벌 데이터셋.(자료=차세대융합기술연구원)

이번 연구는 지난 6월 발표한 연구성과의 후속 성격도 갖는다. 당시 연구팀은 IDH 돌연변이 신경교종의 진행과 재발에 종양의 유전적 변화뿐 아니라 주변 면역세포 등을 포함한 종양 미세환경 변화도 함께 작용한다는 사실을 밝혀냈다. 올해 네이처에 두 편의 논문을 연이어 게재하며 난치성 뇌종양의 진행과 치료 저항성을 이해하는 연구 기반을 넓혔다.

연구팀은 이번 성과가 종양 유형별 특성과 유전체 진화 과정을 고려한 표적치료 및 개인 맞춤형 치료 전략 개발에 활용될 것으로 기대하고 있다. 특히 IDH 억제제 치료에 내성을 획득한 종양에서 나타나는 분자적 변화를 분석하는 후속 연구에도 중요한 단서를 제공할 전망이다.

백 교수는 “이번 연구는 IDH 돌연변이 신경교종이 치료 과정에서 유형별로 서로 다른 유전체 변화 양상을 보인다는 점을 종합적으로 규명한 성과”라며 “종양의 특성과 변화 과정을 고려한 표적치료 및 개인 맞춤형 치료 전략 개발을 통해 난치성 뇌종양의 치료 가능성을 높이는 데 기여할 것”이라고 말했다.