▲ 김태민 교수

【후생신보】  국내 연구진이 암 돌연변이 간 상호작용 기전을 규명했다.

가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 인공지능뇌과학사업단 김태민 교수(교신저자 인공지능뇌과학사업단장)팀이 암 유전체 분석을 통해 암 환자의 돌연변이 상호작용을 규명하고 이를 바탕으로 암 치료의 새로운 방향성을 제시하는 연구 결과를 발표했다.

특히 이번 연구는 암 치료제의 효과를 예측하고 새로운 치료 전략을 마련하는 데 중요한 진전을 이뤄냈다.

암유전체에서 발생하는 돌연변이는 임상 마커로서 암 진단과 치료에 중요한 역할을 한다. 암 조직의 차세대 시퀀싱(NGS, DNA와 RNA를 더욱 빠르게 서열 분석하여 유전체학과 분자 생물학을 효과적으로 혁신하는 새로운 방법)을 통해 발견한 돌연변이 중 일부는 타겟 항암제의 표적으로 항암제 개발에 중요한 임상적 정보를 제공하며 암 환자 치료에 활용되고 있다.

김 교수팀은 기능적으로 연관된 두 유전자(유전자 쌍) 사이의 돌연변이 상호작용을 규명하기 위해 대규모 암 환자 데이터를 바탕으로 진화적 분석 기법을 적용, 두 유전자 간에 협력적 또는 길항적 관계를 가진 두 유전자를 밝혀냈다.

이러한 유전자 쌍의 관계는 표적 항암치료제의 감수성에도 영향을 미치며 EGFR 및 BRAF 억제제의 효과를 방해하거나 강화할 수 있는 PRSS 및 CTCF 돌연변이도 새롭게 확인했다.

▲ 진화계수를 통해 발굴된 협력적-길항적 돌연변이가 타겟치료제의 효과에 영향을 미치는 기전 및 세포주 기반의 검증 모식도.

특히 길항적 관계에 있는 유전자 쌍은 합성 치사와 연관이 있음을 규명했다. 이는 특정 유전자 조합이 함께 존재할 경우 암세포가 죽는 현상을 설명한다.

김 교수팀은 세포주 데이터를 통해 TCF7L2-KRAS 유전자 쌍이 합성 치사 관계를 가지는 것을 새롭게 발견했다.

김태민 교수는 “이번 연구는 암 유전체 내 돌연변이들이 독립적으로 작용하는 것이 아니라 상호작용하면서 암 치료에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다”며 “이를 통해 암 유전체의 진화 연구와 표적 항암제의 치료 효과 예측에 중요한 단서를 제공할 수 있다”고 말했다.

한편 이번 연구는 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단 인공지능뇌과학사업단의 지원을 받아 진행됐으며 유전체 연구의 저명한 국제학술지인 ‘Genome Medicine’(IF=10.4)지에 게재됐다.