연구진이 개발한 3차원 두경부 전암 오가노이드 모델. [강남세브란스병원 제공. 재판매 및 DB 금지]
강남세브란스병원-美USC 공동연구…”치료제 개발 단초 마련”
두경부암 초기 발생에 관여하는 돌연변이 유전자를 국내 의료진이 국제 공동 연구를 통해 밝혀냈다.
두경부암은 얼굴, 코, 목, 입안, 후두, 인두 등에 발생하는 암을 통칭한다.
강남세브란스병원 이비인후과 박영민 교수팀은 미국 서던캘리포니아대(USC) 두경부센터 남제현 박사 등과 공동 연구팀을 꾸려 두경부암 발생 전 단계를 실제와 같이 구현한 ‘3차원 오가노이드(Organoid) 모델’을 개발하고, 두경부암 초기 발생에 관여하는 유전자 돌연변이를 확인했다고 15일 밝혔다.
3차원 오가노이드는 줄기세포를 이용해 체외에서 작은 장기(臟器)와 같이 배양한 세포 구조물로, 우리 몸의 장기가 수행하는 기능과 구조를 비슷하게 만든 입체 조직이다.
두경부암은 주로 인두 등 두경부 내 점막에 있는 편평상피세포에서 발생하는 것으로 알려져 있다. 편평상피세포에서 시작된 암은 주변 조직에 공격적으로 침습해 림프절 전이를 일으키고 표준 치료에도 반응하지 않는 경우가 많아 예후가 좋지 않은 편이다.
이에 연구팀은 편평상피세포에서 시작되는 두경부암의 조기 발생 과정을 파악하는 데 집중했다.
우선 두경부 편평상피세포암 환자 72명의 종양 샘플을 추출·분석한 결과 ‘MLL3’ 유전자 돌연변이가 편평상피세포를 초기 암세포로 진화하는 데 주요한 역할을 하는 것으로 나타났다.
연구팀은 비정상적으로 변형된 편평상피세포가 주변 조직에 침습하면서 ‘침습성 편평세포암’으로 발달하는 과정을 재현하고자 인간과 쥐 구강 조직에서 추출한 편평상피세포를 토대로 오가노이드 모델을 제작했다. 연구팀은 이렇게 배양된 오가노이드에서 MLL3 유전자 돌연변이가 암 발생에 관여한다는 사실을 다시금 확인했다.
연구팀에 따르면 MLL3 유전자 돌연변이는 편평상피세포가 초기에 종양으로 진행되는 과정에서 변이로 인해 본래 기능을 소실해 암 발생을 촉진하게 된다.
연구팀은 “MLL3 유전자 돌연변이가 암 발생에 관여하는 역할을 밝혀내 난치성 두경부암에 쓸 수 있는 새로운 치료제를 개발하는 단초를 마련했다”고 의미를 부여했다.
연구 결과는 국제학술지 ‘실험의학 저널'(Journal of Experimental Medicine)에 게재됐다.
