2023년 한국에서 암으로 인한 사망자 중 약 21%는 폐암이 원인일 정도로 폐암은 주요 사망 원인 중 하나다. 특히 폐암 환자의 약 85%를 차지하는 비소세포폐암(NSCLC, Non-Small Cell Lung Cancer)은 종류와 특성이 다양해 효과적인 치료 전략을 수립하기 어렵다. 기존의 치료는 주로 조직학적 특징에만 의존했지만, 정밀 의학이 요구하는 분자 수준의 세밀한 분류와 맞춤형 치료법 제공에 한계가 있다.
경희대학교(총장 김진상) 응용화학과 김광표 교수가 비소세포폐암의 새로운 아형과 종양 미세환경과 관련된 메커니즘을 규명했다. 연구 결과는 세계적인 학술지 11월 호에 게재됐다. 이번 연구는 미국 국립암센터가 발족하고 경희대가 회원기관으로 참여하는 ‘임상암유전단백체컨소시엄(CPTAC)’과 ‘국제암유전단백체컨소시엄(ICPC)’과의 국제협력 연구로 진행됐다.
김광표 교수 연구팀은 한국과 임상암유전단백체컨소시엄에서 수집된 국내외 691명의 비소세포폐암 환자 데이터를 기반으로 다중 오믹스 분석을 진행했다. 이를 통해 기존의 조직학적 분류를 넘어서는 5개의 새로운 분자 아형을 발견했다. 이중 ‘아형 4’는 종양 침윤 및 전이가 두드러지며 높은 전이율과 불량한 예후를 보였다. 이와 다르게 ‘아형 5’는 면역 활성 상태를 나타내며 보조 치료의 효능이 높은 특징을 보였다.
‘아형 3’은 주로 비소세포폐암의 편평세포암에서 발견되며, 전체 유전체 배증(Whole Genome Doubling, WGD) 현상이 빈번히 발생해 염색체 불안정성이 높고, ‘XPO1’ 단백질 발현이 증가한 고증식성 아형이다. 연구팀은 실험을 통해 셀리넥서(Selinexor)라는 XPO1 억제제가 아형 3에 효과적임을 확인했다. 이에 반해, 비소세포폐암의 선암 환자에게 주로 발견되는 ‘아형 1’은 셀리넥서의 효과가 미미했다.
김광표 교수는 "이번 연구에서 제시하는 다중 오믹스 기반의 아형 분류를 통해 기존의 조직학적 분석을 보완해 향후 개인 맞춤형 치료법 개발이 이뤄질 것"이라며 연구 의의를 밝혔다. 김광표 교수는 RNA 서열을 처음부터 끝까지 길게 결정할 수 있는 ‘long-read sequencing’ 기술과 고성능 질량분석법을 결합해 단백질 아이소폼을 규명하는 연구를 진행할 계획이다. 이번 연구는 한국연구재단의 오믹스기반정밀의료기술개발 사업의 지원을 받아 수행됐다.
- 논문 제목 : Proteogenomic Analysis Reveals Non-small Cell Lung Cancer Subtypes Predicting Chromosome Instability, and Tumor Microenvironment
