두경부암 발생 이끈 돌연변이 유전자 확인

강남세브란스병원 박영민 교수팀·USC 연구팀 국제 연구성과
난치성 두경부암 생존율 향상·새 면역기반 치료제 개발 단초

난치성 두경부암 생존율을 높이고 새로운 면역기반 치료제 개발의 단초가 될 연구결과가 나왔다.

강남세브란스병원은 이비인후과 박영민 교수팀이 미국 USC 두경부센터 공동연구팀과 세계 최초로 두경부암 발생 전 단계 병변(전암 병소)을 실제와 같이 구현한 '3차원 오가노이드 모델 3차원 오가노이드(Organoid) 모델'을 개발했다고 15일 밝혔다.

공동연구팀은 이번 연구에서 두경부암 초기 발생에 중추적으로 관여하는 유전자 역할을 규명, 치료 반응이 좋지 않아 불량한 예후를 보이는 난치성 두경부암 환자 생존율 향상과 새로운 치료제 개발에 소중한 기초자료가 될 것으로 기대했다.

공동연구팀은 편평상피세포암종의 전암단계에서 침습성 암으로 진행에 관여하는 주요 유전자 역할을 면밀하게 관찰했다. 편평상피세포암종은 상부소화기도에 발생하는 가장 흔한 암종이다. 주변 조직으로 공격적으로 침습하여 림프절 전이를 잘 일으키고, 표준 치료에 대한 반응이 좋지 않아 치료 결과도 좋지 않다.

두경부암은 음식 섭취와 언어 구사에 관여하는 인체 부위에 발생하기 때문에 치료가 어렵고 해당 부위를 소실하면 삶의 질이 급격하게 낮아진다는 게 공동연구팀 설명이다. 하지만 두경부암 발생 전 전암 병변의 치료 방법은 개발되지 않았다.

공동연구팀은 72명에 달하는 편평상피세포 암환자로부터 323개의 다중 영역 종양 샘플을 추출, 분석했다. 그 결과 MLL3 유전자 돌연변이가 초기 편평 상피가 신생물로 진화하는데 중요한 역할을 하는 것을 밝혀냈다.

이어 양성 편평상피가 이형성 과정을 거쳐 기저막을 뚫고 주변 조직으로 침범하는 침습성 편평세포암(SCC)으로 발달하는 과정을 재현하기 위한 오가노이드 모델 제작에 돌입했다. 인간과 쥐 구강 조직에서 정상 편평 상피를 추출해 세계 최초로 3차원 편평상피 오가노이드 모델을 만들었다. 완성된 오가노이드 배양을 통해 연구팀은 MLL3 유전자 돌연변이가 초기 편평 상피가 신생물로 진화하는데 주요 역할을 하는 것을 규명했다. MLL3 유전자 돌연변이는 편평상피세포 종양 초기 형성 과정에서 변이로 인해 기능을 소실해 암발생을 촉진시키게 된다.

또 후생유전학적으로 'MLL3/GRHL2' 단백질 복합체가 인핸서라는 유전체 조절 부위에 작용해 항종양 면역 기능을 조절해 종양 내 림프구 침윤에 관여하는 것도 증명했다.

연구를 주도한 박영민 교수와 남제현 박사는 "MLL3' 유전자 돌연변이가 난치성 두경부암 환자에게 사용되는 면역항암제 효과를 낮추는 기전을 동물 모델로 규명함으로써 난치성 두경부암 환자 생존율을 높이고 새로운 면역기반 치료제 개발에 단초를 마련했다는 점에 연구 의미를 부여할 수 있다"고 말했다.