난소암, 특정 단백질이 항암제 내성 유발하는 유전적 재프로그래밍 기전 밝혀져¶
원제목: Transcription Factor Drives Chemotherapy Resistance in Ovarian Cancer - News Center
핵심 요약
- SOX9 단백질이 난소암 세포의 항암제 내성을 유발하는 핵심적인 유전적 재프로그래밍 과정을 이끌고 있음이 밝혀졌습니다.
- SOX9는 항암 치료 과정에서 상향 조절되며, 줄기세포와 유사한 암 줄기세포를 생성하여 항암제 내성을 영구화하는 역할을 합니다.
- SOX9를 표적으로 하는 새로운 치료법 개발 가능성이 제시되어 난소암 환자의 예후 개선에 대한 기대를 높이고 있습니다.
상세 내용¶
북서부 의학 연구진은 난소암 세포에서 특정 전사 인자(transcription factor)인 SOX9가 유전적 재프로그래밍을 촉진하고 항암제 내성을 유발하는 메커니즘을 규명했습니다. 이 연구 결과는 새로운 표적 치료 접근법 개발에 중요한 정보를 제공하며, 난소암 환자의 치료 결과 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대됩니다.
매년 2만 명 이상의 개인이 난소암 진단을 받으며, 이 중 절반 가까이가 사망하는 심각한 질병입니다. 특히 가장 흔한 고등급 장액성 난소암의 경우, 항암제 내성은 치료에 있어 시급한 과제로 남아있습니다. 따라서 초기 단계의 항암제 내성 발생 기전을 이해하는 것은 환자의 예후를 크게 향상시키는 데 중요하다고 연구팀은 강조했습니다.
연구팀은 SOX9 단백질이 항암제 내성을 보이는 난소암 세포에서 발현이 현저히 증가하는 '슈퍼 강화(super-enhancer)' 조절 전사 인자임을 이전 연구를 통해 확립했습니다. 이번 연구에서는 다중 오믹스(multiomics), 종양 미세 배열(tumor microarrays), 후성유전학적 조절(epigenetic modulation)을 통합적으로 사용하여 SOX9가 항암제 내성을 유발하고 유지하는 역할을 연구했습니다.
그 결과, SOX9가 항암 치료에 대한 반응으로 난소암 세포주에서 후성유전학적으로 상향 조절됨을 발견했습니다. 또한, 환자로부터 채취한 항암 치료 전후의 종양 샘플에서도 SOX9 발현이 증가하는 것을 확인했습니다. CRISPR/Cas9 유전자 편집 기술을 이용하여 SOX9 유전자를 활성화시키자, 난소암 세포들이 줄기세포와 유사한 특성을 지닌 '암 줄기세포(tumor-initiating cells)'로 재프로그래밍되는 것을 관찰했습니다.
이러한 암 줄기세포는 지속적으로 자가 복제하고 증식하며, 항암제 내성에 기여하는 것으로 알려져 있습니다. 연구진은 단일 세포 RNA 시퀀싱(single-cell RNA sequencing)을 통해 실제 환자의 난소암 종양에서도 높은 SOX9 발현과 줄기세포 특성을 가진 희귀 세포 집단을 발견했습니다. 연구팀은 SOX9가 이러한 줄기세포의 '마스터 조절자(master regulator)' 역할을 하며, SOX9 발현과 항암제 내성 사이의 인과 관계를 확립했다고 밝혔습니다.
이번 연구 결과는 SOX9를 항암제 내성 재프로그래밍을 차단하는 표적 치료를 위한 바이오마커로 활용할 수 있는 잠재력을 시사합니다. 향후 SOX9가 유전체 어디에 결합하는지, 또는 SOX9 하위의 다른 유전자들을 표적으로 하여 재프로그래밍을 방지할 수 있는 저분자 화합물을 개발할 수 있을지에 대한 연구가 필요하며, 이는 암에서 후천적인 항암제 내성을 표적으로 하는 근본적인 첫걸음이 될 것이라고 연구 책임자는 언급했습니다.
편집자 노트¶
난소암 치료의 가장 큰 난제 중 하나인 항암제 내성 극복에 대한 중요한 단서를 제공하는 연구 결과가 나왔습니다. 이번 연구의 핵심은 SOX9라는 특정 단백질이 암세포를 마치 '불사신'처럼 만드는 유전적 변화를 일으킨다는 점입니다. 쉽게 말해, SOX9는 항암제가 듣지 않는 '슈퍼 암세포'를 만드는 설계도 역할을 하는 셈입니다.
일반적으로 항암 치료는 암세포를 사멸시키는 것을 목표로 하지만, 일부 암세포는 시간이 지나면서 또는 치료 과정에서 항암제에 저항하는 능력을 키웁니다. 이번 연구는 이러한 저항성이 단순한 회피가 아니라, SOX9라는 특정 유전자에 의해 유도되는 '재프로그래밍' 과정이라는 것을 과학적으로 증명했습니다. 이는 난소암뿐만 아니라 다른 암에서도 유사한 메커니즘이 작용할 가능성을 시사하며, 항암제 내성 연구에 새로운 지평을 열었다고 평가할 수 있습니다.
이러한 발견은 환자들에게 희망을 줄 수 있습니다. SOX9를 바이오마커로 활용하여 항암제 내성이 발생할 위험이 높은 환자를 미리 선별하거나, SOX9의 작용을 억제하는 표적 치료제를 개발한다면, 기존 항암 치료의 효과를 높이고 재발이나 전이를 막는 데 크게 기여할 수 있을 것입니다. 앞으로 SOX9를 둘러싼 심도 있는 연구와 이를 기반으로 한 혁신적인 신약 개발이 성공적으로 이루어진다면, 수많은 난소암 환자들의 생존율과 삶의 질을 획기적으로 개선하는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대됩니다.