IT-BT 융합연구를 통한 간암 치료효과 제고 방법 발견

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간암 치료제소라페닙 내성 극복 가능성 발견

 

조광현 교수 연구팀(KAIST 바이오 및 뇌공학과)과 윤정환 교수팀(서울대병원 내과)이 간암 약물 치료의 효과를 높이는 새로운 방법을 찾아냈다고 과학기술정보통신부(장관 유영민, 이하 과기정통부)는 밝혔다.

조광현 교수 연구팀과 윤정환 교수팀의 연구내용은 세계 최고 간전문지인 헤파톨로지(Hepatology, IF=13.246) 8월 23일자(온라인)에 게재되었다.

– 논문명 : Protein disulfide isomerase inhibition synergistically enhances the efficacy of sorafenib for hepatocellular carcinoma

– 저자정보 : 조광현(교신저자/책임저자, KAIST 바이오및뇌공학과 교수), 윤정환(공동 책임저자, 서울대병원 내과 교수),원재경(제1저자, KAIST 박사, 현 서울대병원 병리과 임상조교수), 유수종(공동 제1저자, 서울대병원내과 임상부교수), 황채영(공동 제1저자, KAIST 바이오및뇌공학과 연구교수)

 

간암의 치료 방법에는 수술, 색전술및 약물 치료가 있지만, 수술이 어려운 진행성 간암에는 치료방법이 극히 제한적으로 새로운 치료법 개발이 시급한 실정이다.

*암세포에 영양분을 공급하는 혈관을 화학물질로 차단하는 치료방법

진행성 간암의 표적 항암제로 소라페닙(Sorafenib)이 유일하게 승인되어 임상에서 쓰이고 있지만일부 환자에서만 효능을 나타내며, 또한 대부분의 경우 약제 내성이 발생한다.

다중타겟을 치료표적으로 하여 그 작용 기전이 모호

 

조광현 교수가 이끈 융합 연구팀은 소라페닙 작용 및 내성 기전을 규명하기 위해 소라페닙을 간암세포에 처리하였을 때 세포내 분자 발현이 변화하는 것을 분석하였다.

자체 개발 알고리즘을 활용한 시스템생물학적 분석*을 실시하여 암세포내 단백질인 이황화 이성질화 효소(protein disulfide isomerase, PDI) 소라페닙에 대항하는데 핵심적 역할을 하는 것을 발견하였으며, 이 효소를 차단했을 때 소라페닙의 효능이 훨씬 증가함을 관찰하였다.

생명현상 분석을 위해 생명공학기술(BT) 분야의 분자세포생물학 뿐만 아니라 정보통신기술(IT) 분야의 수학모델링, 컴퓨터시뮬레이션 등을 이용 하는 것

 

공동연구를 수행한 서울대병원 내과 윤정환 교수 연구팀은 쥐를 이용한 동물실험에서 소라페닙과 단백질 이황화 이성질화 효소 차단제를 같이 처리할 경우 간암 증식 억제에 시너지가 있음을관찰하였을 뿐만 아니라,

소라페닙에 저항성을 가진 간암 환자의 조직에서  효소가 증가되어 있음을 발견하여 향후 임상적용을 위한 가능성을 확인하였다.

조광현 교수는 “이번 연구는 정보통신기술(IT)과 생명공학기술(BT)의 융합연구인 시스템생물학으로그 한계를 극복할 수 있음을 보여주는 대표적인 사례로, 특히 암에 대한 표적 치료제 작용을 네트워크 차원에서 분석하여 내성을 극복할  있는 새로운 치료법을 개발할  있는 가능성을제시하였다”고 연구의의를 밝혔다.

이 연구는 과학기술정보통신부 바이오・의료기술개발사업 및 중견연구자지원사업(도약/전략연구)의 지원을 받아 수행 되었다.