국내 벤처기업 ㈜싸이터스(Cytus Co., Ltd.)의 이충기 박사(현 싸이터스 헬스&뷰티 연구소장)가 주요 저자로 저술한 논문이 FASEB(미국실험생물학회연합회) 온라인 저널(www.faseb.org)에 5월 11일자로 게재되어 국내외 의학계에 화제가 되고 있다.

이번 논문은 대장암을 이루는 전체 세포 덩어리 중에서 2~7% 수준으로 적은 양을 차지하는 암 줄기세포(Tumor Initiating Cell, TIC)라는 것이 있어 이 암 줄기세포 표면에 존재하는 CXCR4 단백질과 림프절 안의 기질세포 표면에 존재하는 CXCL12라는 단백질이 서로 결합하면서 대장암의 전이(metastasis)가 촉발된다는 것을 규명한 것이다.

논문은 악성 종양, 즉 암세포의 전이가 그 스스로의 기능 만이 아니라 림프절에 존재하는 세포의 도움을 받아 시작된다는 새로운 사실을 대장암의 사례에서 분자생물학적 관점으로 최초로 증명해 냈다.

이는 그간 관련 학계에서도 그 실체의 확인에 어려움이 많았던 대장암 줄기세포를 정확히 구별 해 낼 수 있는 분자생물학적 마커(marker)를 확보했다는 점과, 대장암을 포함한 많은 암의 전이가 시작되는 메커니즘에 대해 보편 타당한 설명을 함께 제시했다는 점에서 높은 학술적 의미를 가진다.

임상 의학적 관점에서 그 의미는 더욱 크다고 할 수 있다. 즉, 최초 발견된 암을 치료한 이후에도 빈번히 발생하는 암의 재발과 전이, 그리고 최초의 암과 형질적, 유전적 성질이 다른 것으로 나타나는 소위 ‘2차 암’에 대한 근본적인 치료의 가능성을 열었기 때문이다.

현재 일반적으로 암의 치료를 위해 사용되는 임상 의학적 방법은 다음의 세 가지라 할 수 있다. 암 세포 덩어리 자체를 찾아 내 ‘외과적 수술’로 제거하는 방법과 ‘약물(Chemotherapy)’ 및 ‘방사선(Radiotherapy)’을 사용하여 외과적 수술 전후에 수술 대상인 암세포 덩어리의 부피를 줄이거나 또는 몸 속의 어디론가 옮겨가 존재하는 암세포를 파괴하는 것이었다.
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러나 불행히도 이러한 전형적인 세 가지 암 치료 방법이 언제나 성과를 보장하는 것은 아니었다. 특히 대장암과 같이 간이나 폐에서 재발할 위험이 높다고 알려진 암의 경우에는 1차 암의 완치(5년 이상 생존)에 가까운 판정을 받은 이후에도 그 예후를 예측하는 것이 쉽지 않다. 2014년 11월에 많은 이들의 안타까움을 뒤로 하고 타계한 탤런트 고 김자옥 씨도 2008년에 대장암을 발견하고 수술을 받았으나 그 과정에서 간 및 폐로 전이된 암으로 인해 6년만에 운명을 달리한 것이다.

그렇다면 왜 이렇게 암의 전이 및 2차 암이 원발암보다 더욱 심각한 것일까? 전이가 된 암 세포는 일반적인 항암 치료 방법의 적용에 한계가 있다. 우선은 어디로 전이가 일어났는지 확인하기가 어렵고 확인이 되더라도 대부분 여러 곳에서 한꺼번에 암 세포가 발견되는 다발성 암이 되기 때문에 외과적 수술에 의한 제거가 더욱 힘들어 진다. 보다 심각한 것은 최초의 암 세포가 전이되는 과정에서 그 성격이 달라져 약물 및 방사선 치료에 내성을 보이는 경우가 많다.

즉, 일반적으로 보통의 암 세포는 정상 세포와 달리 매우 빠르게 분열하는 특성이 있는데, 암 줄기세포는 보통의 암 세포와 달리 세포 자체의 분열이 느려 정상세포와 구분하기가 어려워 지는 것이다.

이 박사 연구팀은 이번 논문의 결론에서 새로운 암 치료 전략을 제안하고 있다. 즉, 지금까지와 같이 분열이 빠른 특성을 보이는 일반적인 암세포를 공략하는 ‘전통적인’ 항암치료 방법에 더하여 암 줄기세포와 림프절의 기질세포 간에 형성된 암 전이 개시 신호를 끊어 내는 ‘새로운 방법’을 개발하고 암 환자 치료에 동시에 활용해야 한다는 것이다.

이 박사 연구팀은, 또한 본 논문의 실험 과정에서 유전적으로 인간의 대장암과 동일한 암의 전이 메커니즘을 안정적으로 표현하는 유전자 변형 마우스 모델을 개발하여 미국 현지 회사에 권리를 상품화 시키기도 하였다. 이러한 동물실험 모델의 확립은 향후 새로운 암 치료 전략에 사용될 진단시약 및 신약의 개발을 위한 필수적인 요건이기도 하다.