종양 조직 채취해 제작한 오가노이드에서 치료 유효성 검증
세브란스병원, 간내 담관암 아형별 치료 타깃 가능성 확인해
간내 담관암 환자의 맞춤형 치료법 수립을 위해 아형(subtype)별 특징을 분석한 연구 결과가 나왔다. 연구는 종양 조직의 형태와 유전 특성을 반영한 오가노이드로 진행해 정확도를 높였다.
세브란스병원 소화기내과 박준용·송시영·이희승, 간담췌외과 한대훈 교수 연구팀은 이번 연구 과정에서 제작한 간내 담관암 환자 오가노이드 모델로 유전자 변이에 따른 아형별 맞춤형 치료법 수립 가능성을 확인했다고 최근 밝혔다.
담관암은 간에서 분비된 담즙(쓸개즙)을 십이지장으로 운반하는 담관에 생기는 암이다. 국내에서는 매년 7천여 명이 진단을 받고 5년 생존율은 약 30%로 췌장암에 이어 두 번째로 낮다.
발생 위치에 따라 간내 담관암, 간문부 담관암, 간외 담관암으로 분류한다. 이 중 간내 담관암은 암의 크기에 따라 작은 담관형(small duct type)과 큰 담관형(large duct type)으로 아형 분류된다.
최근 담관암과 같은 난치암 치료법 개발에 오가노이드(organoid)가 각광받고 있다. 특정 장기의 기능을 본 떠 제작한 오가노이드를 통한 실험 결과는 실제 환자의 치료 결과를 대변하는 것으로 알려져 '미니 장기', '바이오 아바타'로도 불린다.
연구팀은 우선 오가노이드 모델을 제작해 치료법 실험 대상으로서의 유용성을 확인했다. 그 결과 연구팀이 간내 담관암 환자의 종양 조직을 채취해 제작한 오가노이드는 실제 종양 구조와 유전 특성이 유사했다. 또한, 실제 간내 담관암 종양 조직에서 가능한 아형 분류까지도 할 수 있었다.
이어 오가노이드 아형에 따른 변이 유전자 종류와 치료제 효과를 살폈다. 연구 결과, 예후가 불량했던 환자 중 큰 담관형 유전자 변이를 가진 경우 작은 담관형 유전자 변이를 가진 환자에 비해 KRAS, TGFβ, ERBB2 등의 유전자가 더욱 활성화돼 있는 것을 발견했다.
또한, 담관암에 사용하는 대표 항암제인 젬시타빈(gemcitabine)에 대한 약물 저항성이 높다는 특징을 확인했다. 특히, 연구팀이 이번 연구에서 찾아낸 타깃 유전자 후보 중 하나인 ZNF217 유전자 변이를 표적 치료했을 때 암 진행이 억제되는 것을 증명했다.
이희승 교수는 "오가노이드 모델을 통해 난치암인 담관암의 아형별 치료 가능성을 제시한 첫 연구"라며 "이번 연구 결과를 통해 환자별 유전자 변이에 따른 맞춤형 치료 계획 수립이 가능해지고 나아가 약물 기전 연구에 활용할 수 있을 것으로 기대된다"라 말했다.
이번 연구 성과는 국제학술지 네이처 자매지인 '네이쳐 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF 17.694)' 최신호에 실렸다.
