김훈 성균관대 연구팀, 재발과 전이암서 다량 ecDNA 발견

[캠퍼스人+스토리]
난치암 치료 핵심 분야로 선도적 역할 기대

김훈 성균관대학교 약학과 교수 연구팀이 기념사진을 찍고 있다. /성균관대

성균관대학교는 암의 재발 및 전이 과정에서 'ecDNA가 중요한 역할을 한다'는 연구 결과를 세계 최초로 발견했다고 29일 밝혔다.

성균관대에 따르면 이번 연구 결과는 김훈 약학과 교수 연구팀과 Roel Verhaak 미국 예일대학교 의과대학 교수 연구팀에 의해 밝혀졌다. 이 연구는 전이암에서 ecDNA(염색체외 원형 DNA)가 암의 확산을 돕는 핵심 요소임을 규명했다.

ecDNA는 다양한 종양 유전자를 포함한 원형 DNA로 멘델의 유전 법칙을 따르지 않으며 종양의 이질성을 크게 증가시키고 유전자 발현을 증폭시키는 역할을 한다. 연구진은 2018년과 2020년의 연구를 통해 교모세포종을 포함한 난치암에서 ecDNA가 높은 비율로 발견된다고 Nature Genetics에 발표했다.

이번 연구에서는 원발암뿐만 아니라 전이암도 포함해 9000명 이상의 환자 정보를 활용해 대규모 전장유전체 빅데이터를 클라우드 컴퓨팅 기술로 분석했다. 그 결과 원발암보다 전이암에서 ecDNA가 더 많이 존재한다는 사실을 세계 최초로 확인했다.

연구팀은 화학치료 후 전이가 발생한 환자들이 다수의 ecDNA를 보유하고 있음을 발견해, 이에 따라 치료 저항성 과정에서 ecDNA의 역할이 존재함을 확인했다. 또 다수의 암 재발 및 전이가 이뤄진 환자의 종양 조직에서 ecDNA가 보존되는 양상이 보였으며, 이를 통해 ecDNA가 암의 재발 및 전이 과정에서 중요한 구동자(Driver)로서의 가능성을 제시했다.

이번 연구는 암의 진행 및 전이 과정에서 암세포가 유리한 환경을 조성하는 메커니즘을 밝히고 있으며 난치암 극복의 핵심 분야로 떠오르고 있다. 특히 선진국 주요 연구기관에서도 이 분야의 중요성을 인식해 대규모 연구를 선도적으로 추진 중이며, 앞으로 ecDNA가 난치암 치료의 중요한 기전으로 주목받을 것으로 기대된다.