암 사망률 1위인 폐암의 항암제 내성을 극복하기 위한 새로운 가능성이 제시됐다. 고신대학교와 부산대학교 공동연구팀이 대사조절을 통해 폐암 표적치료제에 대한 내성을 해결하는 데에 한약재인 소나무 마디 성분을 적용해 치료 효과에 유의미한 연구 결과를 내놓았다.

고신의대 배성진 교수팀은 부산대학교 한의학전문대학원 건강노화한의과학연구센터 센터장 하기태 교수와 전임연구원 박원영 박사과의 공동연구를 통해 폐암 항암제 내성 극복을 위한 연구 성과를 발표했다.

폐암은 암 사망률 1위를 차지하며, 특히 조기 진단이 어려워 기존 항암제의 효과가 제한적인 문제가 있었다. 전체 폐암의 80~85%를 차지하는 비소세포폐암(Non-Small Cell Lung Cancer) 치료에 사용되는 3세대 표적 항암제 중 하나인 오시머티닙(타그리소)은 상피세포증식인자수용체(EGFR)의 T790M 변이를 가진 폐암에 효과가 있어 최근 다수의 치료 가이드라인에서 폐암 치료에 우선적으로 사용하기를 권장하고 있지만, 약물을 장기간 사용하던 환자에게서 EGFR에 C797S 등 여러 추가변이에 의한 내성이 보고되면서 치료에 어려움을 겪고 있다.

이에 항암제 내성을 극복하는 연구의 필요성이 대두돼, 연구팀은 폐암 치료제인 오시머티닙에 내성을 보이는 EGFR의 C797S 추가변이를 극복하기 위한 연구를 진행했다.

연구팀은 중국 중산대학(Sun Yat-sen University) 암센터 양하오셴(Yang Hao-Xian) 교수와의 협업을 통해 얻은 비소세포암 환자 조직을 분석한 결과, 오시머티닙에 내성이 있는 환자의 암세포에서 당대사 산물인 피루브산을 미토콘드리아가 사용하는 것을 제한하는 피루브산 탈수소효소 인산화효소1(PDK1)의 발현이 높게 나타남을 확인했다. EGFR의 C797S를 포함하는 삼중변이가 있는 세포에서도 PDK1의 발현이 증가했다.

특히, PDK1을 억제하면 암세포의 성장이 억제될 뿐 아니라 항암제 오시머티닙에 대한 저항성이 현저하게 감소했다.

이러한 결과를 바탕으로 PDK1에 대해 선택적인 저해 효과를 가지는 렐라민(leelamine)을 활용해 PDK1을 표적으로 삼아 오시머티닙의 내성을 극복할 수 있음을 입증했다. ‘렐라민’은 한약재인 송절(소나무의 마디)의 성분으로 다양한 항암효과가 보고되는 물질이다.

이번 연구는 EGFR의 C797S 변이와 PDK1 발현 사이의 명확한 연관성을 확인한 것으로, 폐암 세포의 내성 메커니즘에 더 효과적으로 대응해 항암제 효과를 강화시킬 수 있음을 보여준다.

해당 연구성과는 국제 학술지 『Experimental and Molecular Medicine』 5월 1일자에 ‘Targeting pyruvate dehydrogenase kinase 1 overcomes EGFR C797S mutation-driven osimertinib resistance in non-small cell lung cancer(피루브산 탈수소효소 인산화효소1을 표적으로 하여 비소세포폐암에서 EGFR C797S 돌연변이 기반 오시머티닙 내성 극복)’라는 제목으로 게재됐다.

이번 연구는 항암제 내성 폐암 환자들에게 새로운 치료 가능성을 제시한 것으로, 제 1저자인 부산대 박원영 박사와 공동교신저자인 부산대 하기태 교수와 고신의대 배성진 교수를 비롯한 연구진의 노력에 힘입어 기존 서구 의학의 항암제와 한약 추출물의 병용 치료라는 새로운 가능성을 제시함으로써 항암 치료 분야에 새로운 전환점을 열어 줄 것으로 기대된다.

부산대 하기태 교수와 고신의대 배성진 교수는 “이번 연구는 폐암 치료 분야에서 부산대와 고신대의 공동연구가 양·한방 협력 치료법 발굴이라는 새로운 길을 개척한 것”이라며 “연구팀의 포기하지 않는 열정이 한의학과 서구 의학 사이의 장벽을 허무는 혁신적 가능성을 보여주고 있다. 폐암 환자를 비롯한 여러 암 환자들에게 희망을 전하고자 하는 우리의 노력은 계속될 것”이라고 말했다.