보건타임즈 : 후두암 환자, ‘방사선 치료효율’ 높아진다

사진) ERp57-STAT3조절에 의한 후두암 환자의 방사선 치료 저항성(▲), ERp57-STAT3 결합의 분자진단에 따른 생존율 예측도(▼)

방사선을 쪼여도 잘 죽지 않는 후두암 종괴를 사멸하는 방사선 치료효율을 높일 수 있도록 치료효과를 미리 예측할 수 있는 분자진단기술이 한국원자력의학원에 의해 개발됐다.

후두암은 흡연자에게서 많이 발생하는 암이다.

방사선이 그동안 후두의 발성기능 보호를 위해 주로 시행돼왔지만 일부 환자들에게서 효과가 잘 나타나지 않아 치료에 한계가 있어 왔다.

게다가 기존 현미경 수준의 단순 세포진단으론 방사선 치료에 내성을 갖는 환자를 진단할 수 없어 최근 분자수준에서 정확하게 치료효과를 예측할 수 있는 분자진단기술이 많이 연구돼왔다.

미래창조과학부(장관 최양희)에 따르면 한국원자력의학원(원장 조철구) 김재성 박사팀은 종양 발생과 연관이 있는 특정 결합 단백질(ERp57-STAT3)이 후두암 환자 암세포에 많이 나타나 면 방사선에 대한 내성이 강하다는 것을 규명해냈다.

연구팀은 ‘소포체 스트레스 단백질(ERp57)’이 방사선 치료 시 내성에 관여하는 ‘암핵심 전사인자 단백질(STAT3)’의 활성을 증가시켜 암치료 효율을 떨어뜨린다는 사실을 밝혀냈다.

소포체 스트레스 단백질(ERp57)이란 외부 스트레스 자극에 반응하는 단백질로서 종양발생과 관련 있는 것으로 추정된다는 게 연구팀의 설명이다.
암핵심 전사인자 단백질(STAT3)은 암세포 형성에 핵심이 되는 단백질이다.
항암치료 시 내성을 증가시킨다.

연구팀은 이 과정에서 ‘단백질 중합효소 연쇄반응 기법(단백질 PCR기법)’이라는 새로운 방법을 활용, 간편하게 후두암 환자의 암세포에서 종양 발생과 관련이 있는 특정결합 단백질(ERp57-STAT3)의 발현을 확인할 수 있는 기술을 개발했다.

‘단백질 중합효소 연쇄반응 기법(단백질 PCR기법)’은 항원과 반응하면 붉은 색을 띠도록 항체 단백질을 특수 처리해 종양 발생과 연관 있는 특정결합 항원 단백질(ERp57-STAT3)의 존재여부를 시각적으로 쉽게 확인할 수 있는 기법이다.

특수처리는 항원 ERp57-STAT3 단백질과 반응을 쉽게 알아보기 위해 항체에 인공적으로 제작된 DNA(ERp57-STAT3 단백질과 반응 시 붉은 발색)를 첨부한 것이다.

연구팀은 항체가 결합부위에 적합한 구조를 가진 항원과만 결합하는 특이성이 있다는 사실을 찾아냈다.

실제로, 연구진은 후두암 환자군(106사례)에 ‘단백질 중합효소 연쇄반응 기법(단백질 PCR기법)’을 시행, 종양 발생과 관련이 있는 특정 단백질(ERp57-STAT3) 결합이 높은 환자군에게서 방사선 치료의 예후가 좋지 못한다는 사실을 확인했다.

이 연구는 미래창조과학부가 지원하는 ‘방사선암원천연구활성화사업’과 ‘방사선기술개발사업’의 일환으로 수행됐다.

연구결과는 지난해 10월 후두암 또는 후두암의 방사선 저항성의 진단을 위한 조성물 및 진단방법이란 특허명으로 국내특허출원을 완료했으며 국제특허(미국)로도 출원할 예정이다.

연구논문은 ERp57 modulates STAT3 activity in radioresistant laryngeal cancer cells and serves as a prognostic marker for laryngeal cancer. Oncotarget이란 제목으로 국제 암 생물학 학술지 온코타깃(Oncotarget, 논문피인용지수=6.63) 2015년 1월호 온라인판 8일자에 게재됐다.

김 박사는 “후두암 환자의 방사선 치료 효과 예측을 간단한 진단만으로도 가능하며, 후두암 재발을 30%이상 감소시킬 수 있을 것으로 기대한다”고 밝혔다.

연구팀은 이번 방사선 저항성 분자진단 기술개발을 바탕으로 후속연구를 진행, 임상적용 상용화 기술을 3년 이내에 개발할 예정이다.