가장 대표적으로 암을 유발하는 신호경로인 상피세포 성장인자 수용체(EGFR)에 의한 뇌종양줄기세포발생과 악성뇌종양 형성 메커니즘이 국내 연구진에 의해 분자생물학 수준에서 규명되었다.
김 형기 교수(고려대)가 주도한 이번 연구는 한국연구재단(이사장 오세정)과 교육과학기술부(장관 이주호)가 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원으로 수행되었고, 연구결과는 암 분야의 권위 있는 학술지인 'Cancer Research'지에 11월 15일에 게재되었다.
교모세포종(Glioblastoma)은 중추신경계에서 발생하는 대표적인 악성종양으로, 지난 수십 년간의 연구에도 불구하고 현재까지 효과적인 치료법이 없어 교모세포종환자의 평균적인 생존율은 15개월 미만으로 예후가 매우 좋지 않다. 교모세포종은 다른 암에 비해 매우 이형질성을 띄고, 다른 조직으로 쉽게 침윤·전이되며, 종양의 신생혈관이 많이 형성되고, 세포의 일부가 죽는(괴사) 특징이 있다. 지금까지는 RTK단백질군의 신호전달체계가 정상적으로 조절되지 않는 것이 교모세포종의 뇌종양줄기세포 형성에 관련될 것으로 예상되어 왔다. 특히 상피세포 성장인자 수용체의 돌연변이(EGFRvIII)는 많은 교모세포종에서 발견되며, 비정상적인 성장신호를 유발시키지만, 종양형성에 관여하는 그 정확한 작용 기전은 여전히 명확하지 않았다. 김형기 교수팀은 이번 연구를 통해 EGFR 신호가 세포 분화를 억제하는 전사인자인 ID3 발현을 직접적으로 증가시켜 뇌종양줄기세포 및 신생혈관 형성과 종양형성능력을 촉진하는 것을 보여주었다.
더 나아가 이번 연구에서는 EGFR 억제제인 제피티닙(Gefitinib)과 AG1478을 뇌종양줄기세포에 처리하였을 때 뇌종양줄기세포의 특성이 감소되지만, 이들 억제제의 처리가 중단되었을 때 ID3의 발현이 증가되어 뇌종양줄기세포의 특성이 재현되는 결과를 관측했다. 이 결과는 기존의 EGFR의 억제제를 이용한 치료법 이후에도 발생하는 종양의 재발을 설명할 수 있는 의미를 가지고 있다.