바이오인

핵심내용

암 혈관 정상화로 암 치료 새길 열다 
-암 혈관을 억제하는 유전자 최초 규명으로 새로운 항암치료제 개발 기대-

□ 미래창조과학부(장관 최양희, 이하 ‘미래부’)는 국내 연구진이 암이 성장하기 위해서 만드는 혈관인 암혈관을 억제하는 유전자를 최초 규명하여 향후 항암치료에 도움이 되는 단서를 찾았다고 밝혔다.

 ㅇ 동 연구는 연세대 권영근교수 연구팀이 미래부 바이오·의료기술개발사업의 지원을 받아 진행했으며 세계적인 학술지 임상연구저널(Journal of Clinical Investigation, IF=12.525) 온라인판(12.20)에 게재되었다.

     - 논문명 : Carbohydrate-binding protein CLEC14A regulates VEGFR-2–and VEGFR-3–dependent signals during angiogenesis and lymphangiogenesis.   
     - 저자정보 : 이성운(제1저자), 권영근(교신저자)

□ 암은 빠른 성장과 전이를 위해 스스로 암혈관을 만드나, 정상혈관과 달리 혈액이 원활하게 흐르지 못하고, 산소 운반을 저해 시켜 항암치료의 효과를 떨어뜨린다. 
 ㅇ 따라서, 지난 수년간의 연구를 통해 암혈관 생성을 촉진시키는 혈관내피증식인자수용체가 암치료에 중요한 역할을 한다는 것은 알려 진바 있으나, 이를 조절하는 핵심유전자의 파악이 어려웠었다.

□ 권영근 교수팀의 연구는 CLEC14A 유전자가 혈관내피증식인자수용체를 조절하는 핵심유전자임을 밝혀 향후 암 치료법 개발에 중요한 단서를 제시한 것으로 주목받고 있다.
 ㅇ 동 연구는 CLEC14A 유전자가 결여된 생쥐와 정상 생쥐의 변화를 비교하여, 종양세포가 주입된 CLEC14A 유전자 결손 생쥐의 생존율이 현저히 낮아짐을 확인하였다.
 ㅇ 이러한 결과는 CLEC14A 유전자의 발현이 낮으면 비소세포성 폐암, 신장암 환자의 생존율이 떨어진다는 최근 연구 결과와 일치하여 비소세포성 폐암, 신장암 등의 치료법 개발에 특히 유용할 것으로 기대된다.

□ 미래창조과학부는 이번 연구 결과가 “현대인의 암 발병율이 증가하는 추세에서 새로운 항암 치료법 개발에 활용될 수 있는 유의미한 결과”라고 밝혔으며 “앞으로도 차세대의료기술개발 등 치료와 관련된 원천기술개발에 지속적인 투자를 할 계획”이라고 말했다.

상세내용

연 구 결 과  개 요

 [  본 연구 결과를 한눈에 설명하는 그림  ]

[윗 패널 왼쪽: 정상쥐의 종양 상태, 윗 패널 오른쪽: CLEC14A 결핍쥐의 종양 상태] 정상 쥐의 경우 종양세포를 주입하게 되면 기존의 암 발달 과정과 같이 종양이 성장하고 비정상적이 암혈관이 형성되게 된다. 하지만 CLEC14A 결핍쥐에 종양 세포를 주입하게 되면 종양 성장은 억제되지만 암 혈관 형성이 더 비정상적으로 증가되고 암 혈관 내피세포 접합이 더욱 부실하게 되어 그 주변으로 출혈이 일어나고 생존율이 감소된다.

[아랫 패널 : CLEC14A 발현양에 따른 암환자 생존율] 실제 폐암환자 및 신장암 환자를 통한 연구 결과 CLEC14A 발현이 높으면 암환자의 생존율이 증가되며 CLEC14A 발현이 낮으며 생존율이 감소됨을 밝혔다.

즉, CLEC14A 유전자가 결손 되면 신생혈관 신호체계를 대표하는 VEGFR2 신호체계가 과다하게 활성화되어 출혈 및 비정상적인 혈관 성장을 유발되는데 특히 종양 이식 실험을 통해서는 종양 성장은 지연되지만 비정상적인 암혈관이 더욱 증가하고 과다 출혈이 일어나 생존율은 감소된다는 것이다.

연 구 결 과 문 답

□ 이번 성과 뭐가 다른가
1. 내피세포 특이적으로 발현하는 CLEC14A 유전자가 혈관내피증식인자수용체 VEGFR2와 VEGFR3의 기능을 정교하게 조절하여 혈관 항상성을 유지함을 최초로 밝힘.

2. 기존 항암치료에 장애요인으로 되어온 암혈관의 비정상적인 구조와 기능을 조절할 수 있는 핵심 유전자인 CLEC14A 가 결여되면 VEGFR2 신호체계가 과다하게 활성화되어 출혈 및 비정상적인 혈관 성장을 유발하게 됨을 유전자조작 동물모델을 통해 처음으로 확인했다.

□ 어디에 쓸 수 있나
기초 연구로는 혈관 항상성 유지 연구 발전에 기여할 것이며, 임상적, 산업적으로는 CLEC14A 유전자를 이용한 암환자 선별적 항암 치료법 개발에 활용될 수 있음.

□ 실용화까지 필요한 시간은
1. 환자의 암조직에서 CLEC14A 단백질 발현 정도와 암혈관 구조 및 항암치료 결과에 대한  분석 연구
2. 항체 등을 통해 암 조직에서 Clec14a 발현을 높이는 연구
3. Clec14에 기반한 암환자 선별적 진단 및 치료법 임상 연구

□ 연구를 시작한 계기는
지난 수십여년간 암환자 치료를 위해 수많은 연구가 진행되어 혈관내피증식인자수용체가 암혈관 치료에 중요한 수용체임을 밝혔고 이를 통해 암환자를 치료할 수 있는 많은 약물이 개발되어왔음. 하지만 여전히 암조직 혈관의 내피세포의 부실한 접합으로 인해 암세포의 전이 및 혈액 내 물질 투과가 용이하여 치료에 어려움이 있음. 따라서 종양내피세포 마커인 CLEC14A를 통해 창의적 기초연구를 하고 이를 통해 환자 선별적 항암제를 개발하여 암환자의 고통을 덜어줄 수 있는 길을 제공하기 위해 연구하게 되었음.

□ 에피소드가 있다면
처음 CLEC14A 결핍쥐를 연구할 때 표현형이 매우 극적으로 나타날 것이라고 생각했다. 하지만 표현형은 내 눈보다는 현미경을 통해서 보였고, 성인쥐보다는 배아단계의 쥐에서극명한 차이를 볼 수 있었음. 또한 CLEC14A 결핍쥐는 평상시 보다는 종양세포를 주입하였을 때 극명한 표현형을 보여줬다. 이 연구를 통해 전원이 켜지면 전구에 불이 밝혀지듯이 어떠한 자극을 통해서 강력한 효과가 나타 날수 있고, 무심코 지나칠 수 있는 것들을 더욱 세심하게 살펴보는 계기가 되었다.
논문 심사중 저널측에서 요청한 수차례의 논문보완실험들은 1년이 넘는 매우 길고 힘든 길 이었다. 여러 교수들을 비롯한 연구원들이 매일 밤낮으로 머리를 맞대고 고민하고 실험을 진행하였다. 끊임없는 노력의 결과 논문 심사위원이 더 이상 스트레스를 받고 싶지 않다며 본 연구진의 연구 성과 및 노력을 인정해 주었다.

□ 꼭 이루고 싶은 목표는
혈관은 신체의 장기와 상호작용하는 매우 중요한 기관이므로 혈관을 제어함으로써 암, 뇌심혈관질병, 노화, 망막병변 등을 조절하는 기전을 규명하고 그에 상응하는 치료제 개발을 위해 노력하고자함.

□ 신진연구자를 위한 한마디

1. 과학은 기존의 지식을 기반으로 새로운 발견을 채우는 학문이므로 세심한 관찰력과 남다른 생각과 접근이 필요함.
2. 현대과학은 급속한 기술 발전과 지식 확장으로 이뤄지고 있으므로 연구자간의 소통과 협력이 중요함.
3. 실험의 결과가 가설과 다를지라도 그 실험 결과의 과정과 의미에 대해 고민해볼 수 있는 꾸준한 노력과 과학을 받아들일 수 있는 겸손함과 자신감을 갖고 포기하지 않는게 중요함.

...................(계속)

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