[이코노믹리뷰=황진중 기자] 악성 뇌종양인 교모세포종은 치명적인 질병으로 일반 대중에게 낯설지 않은 질병이다. 악성 뇌종양으로 인한 미국 암 관련 사망률은 전체 질환 중 4위에 이른다. 미국의 에드워드 케네디, 존 매케인 상원의원 등이 이 질병으로 사망했거나 투병 중이다.

교모세포종은 가장 예후가 좋지 않은 종양이다. 이 종양은 발생하는 근본 원인에 대한 이해가 부족해 수술을 하더라도 재발 가능성이 매우 높다. 수술만으로 치료가 불가능해 항암치료, 방사선치료, 표적항암제 등을 병행하지만 그 치료법이 명확하지 않다.

한국과학기술연구원(KAIST) 의과학대학원은 2일 이정호 의과학대학원 교수 연구팀과 강석구 세브란스병원 신경외과 교수가 공동 연구로 악성 뇌종양인 교모세포종 돌연변이 발생이 암 부위가 아닌 암에서 멀리 떨어진 뇌실하영역에서 발생한다는 사실을 규명했다고 밝혔다.

이정호 교수 연구팀은 교모세포종이 수술 이후에도 재발률이 높다는 점에서 원인이 다른 곳에 있을 것이라고 판단해 암 발생 부위가 아닌 종양과 떨어져 있는 뇌실하영역이라는 곳에 주목했다.

이 교수는“교모세포종은 종양을 떼어내도 1~2년 후에 재발률이 높다. 암은 돌연변이인데 돌연변이가 발생하는 곳이 종양이 아닌 다른 부위라고 생각했고 그곳이 바로 뇌실하영역(Subventricular Zone : SVZ)이라는 사실을 밝혀냈다”고 말했다.

이는 교모세포종 발병의 원인이 암 발생 부위일 것이라는 기존의 학설을 뒤집는 연구 결과로, 악성도가 가장 높은 종양인 교모세포종의 치료법 개발에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대된다. 그동안은 암 조직만을 대상으로 연구가 이뤄졌지만, 암 기원에 대한 연구가 확대되면서, 교모세포종 뿐만 아니라 다른 암 또한 치료의 실마리를 찾을 수 있을 것으로 보인다.

연구팀은 2013년부터 2017년 사이에 수술을 한 뇌종양 환자 28명을 대상으로 종양조직 외에 수술 중 제거되는 종양조직, 정상조직, 뇌실주변의 조직 3가지를 조합해 분석했다. 연구팀은 딥 시퀀싱, 단일세포시퀀싱 등의 방법으로 교모세포종의 시작이 뇌실하영역에서 발생해 종양을 유발하는 돌연변이에 의한 것임을 밝혀냈다.

연구팀은 또 유전자 편집 동물 모델에서 뇌실하영역에서 돌연변이가 생기면 이 돌연변이를 가진 세포가 뇌실하영역을 떠나 뇌의 다른 부위로 이동해 교모세포종이 되는 사실 또한 확인했다. 돌연변이 세포가 뇌 곳곳으로 퍼진 뒤 시간이 지나 다른 부위에서 종양으로 진화한 것이다.

1저자인 이주호 박사는 “암 중 예후가 가장 좋지 않은 교모세포종에 대한 발암의 비밀을 국내 연구진이 풀어냈다는 것에 큰 의미가 있다”면서 “이는 악성 뇌종양의 연구와 치료의 획기적 전환점을 최초로 증명하고 제시한 것이다”고 강조했다.

이정호 교수는 “암 중 가장 예후가 좋지 않은 교모세포종의 원인을 파악하고 동물 모델 제작까지 성공했다는 점에서 큰 의미가 있다”면서 “환자에게서 찾은 것을 동물에 그대로 반영했기 때문에 여기서 치료를 할 수 있다면 임상까지 가능할 것이다”고 말했다.

연구팀은 KAIST 교원창업 기업인 소바젠과 이번 연구결과에 기반을 두고 뇌실하영역의 세포가 교모세포종으로 진화되는 과정을 막기 위한 치료약 개발에 나설 예정이다.

이정호 교수는 한국인으로서는 처음으로 난치성 뇌전증의 유전 병리학적 진단 기준을 세우는 세계 뇌전증학회 핵심 위원으로 참여해 국제 기준을 제정 중이다.

이정호 교수 연구팀은 후천성 뇌 돌연변이에 의한 난치성 뇌전증의 원리와 치료법을 최초로 규명했다. 이를 토대로 글로벌 제약회사와 함께 임상 2상을 진행하면서 난치성 뇌질환의 진단과 치료법 개발을 세계에서 이끌고 있다.

의과학대학원 졸업생 이주호 박사가 1저자로 참여한 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처(Nature)’ 8월 1일자 온라인 판에 게재됐다. 이 연구는 서경배과학재단, 보건복지부 세계선도의과학자육성사업, 한국연구재단, 보건산업진흥원 사업으로 수행됐다.