대장암 치료 위한 멜라토닌과 항암제 병합 처리 치료효과 확인

대장암 줄기세포의 항암제 내성 극복·치료효과 기대

［메디컬투데이 김동주 기자］ 

국내 연구진이 항암제 내성을 갖는 대장암 줄기세포에서 멜라토닌과 항암제의 병합치료를 통해 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자 Oct4의 발현을 억제해 대장암 줄기세포의 기능을 떨어뜨리고 자가식세포 작용의 증가를 통해 대장암의 항암치료 효과를 증진시킬 수 있다는 사실을 확인했다.

순천향대학교 의과대학 생화학교실 이상훈 교수 연구팀은 대장암을 진단 받은 환자 44명의 암 조직 샘플을 분석한 결과 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자인 OCT4의 발현에 따라 암의 전이와 진행에 관련돼 있다는 사실을 밝혀냈다고 24일 밝혔다.

대장암은 세계적으로 암 관련 사망의 두 번째 원인 중 하나다. 특히, 수술적 치료, 화학요법과 같은 방법이 상당히 발전됐지만 치료의 효과가 여전히 제한되며, 대장암 초기진단시 치료효과는 매우 높지만 다른 장기로의 전이가 발생 및 항암제 내성 등에 의해 환자의 생존율이 10% 미만으로 감소되는 등 대장암 환자의 조기 진단과 치료를 위한 연구의 필요성이 대두됐다.

프리온 단백질은 종양의 증식, 사멸, 전이와 화학치료내성에 관련된 것으로 보고됐고, 프리온 단백질이 종양의 자가재생에 관여하며 대장암의 진행에 대한 생물표지인자 후보 군으로 보고되고 있지만 대장암 줄기세포에서의 역할에 대해서는 거의 알려져 있지 않다. 

암줄기세포 표지인자인 Oct4는 종양의 성장에 관련되어 있으며, 종양의 생성, 전이와 항암제 내성에 중요한 역할을 수행하는 것으로 보고된다. 대장암 줄기세포에서 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자인 Oct4 단백질의 종양 발달에 대한 관련성이 정확히 규명되지 않았고 세포에서 손상된 세포소기관의 분해에 관련된 자가식세포 작용과의 상호작용에 대한 메커니즘이 정확하게 밝혀지지 않았다. 

이에 따라 대장암 환자에서 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자 Oct4의 발현 수준을 확인하고 멜라토닌의 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자 억제 효과와 자가식세포 작용의 증가 확인을 통해 항암제와 병합 처리가 효과적인 대장암 치료방법으로 기대되고 있다. 

이상훈 교수 연구팀은 연구 결과에서 대장암 환자의 조직 샘플에서 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자 Oct4 단백질의 발현을 비교했을 때, 종양이 진행되면서 2개의 단백질의 발현이 증가했고, 이 2개의 단백질이 발현된 환자의 경우 전이가 발생된 것으로 확인됐다. 프리온 단백질과 줄기세포 표지인자 Oct4 단백질이 높게 발현되는 대장암은 주변 조직으로의 침윤을 증가시키며, 항암제 저항성이 높아지는 것을 이번 연구를 통해 확인했다. 

대장암 줄기세포에서 프리온 단백질 발현에 따라 암줄기세포 표지인자의 발현이 조절되고, 멜라토닌과 항암제의 병합처리 시 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자의 발현이 감소됨을 확인했다.  

특히, 멜라토닌과 항암제의 병합처리는 대장암 줄기세포의 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자 Oct4의 발현을 억제해 항암제 민감도를 증가시키고 자가식세포 작용의 증가를 통해 종양의 성장을 유의성 있게 억제했으며, 더 나아가 종양 형성 동물모델에서 멜라토닌과 항암제의 병합처리가 종양의 성장을 감소시키며 프리온 단백질 과발현은 병합처리의 효과를 억제한다는 것을 확인해 멜라토닌과 항암제 병합처리가 대장암 치료효과를 증진시키는 것을 확인했다. 

순천향대 연구팀은 이번 논문에서 항암제 내성을 가진 대장암 줄기세포에서 멜라토닌과 항암제의 병합처리가 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자 Oct4를 억제해 암의 진행을 억제하고 효과적인 치료방법으로서의 가능성을 제시했다.

이상훈 교수는 “종양의 항암제 내성을 유도하는 암 줄기세포의 프리온 단백질과 암줄기세포 표지인자 Oct4의 상관관계를 확인해 항암제 내성을 갖는 대장암의 항암치료에서 멜라토닌의 효과를 확인함으로써, 멜라토닌을 이용한 새로운 항암제 내성 대장암 치료 방법 및 가능성을 제시할 것으로 기대한다”고 말했다.


편 이번 연구 결과는 8월 9일 생리학 분야의 주요 국제학술지인 ‘송과체 연구 저널’(Journal of Pineal Research)에 실렸다    
메디컬투데이 김동주 기자(ed30109@mdtoday.co.kr)