항체, 심장혈관 세포 DNA 손상 막음으로써 '생존율 약 50%' ↑입증
이윤진 박사 "항암·방사선 치료 심독성 없애는 항체 개발에 박차"
논문 'Nature Communications 6월 2일 자 온라인판'에 게재
[보건타임즈] 독소루비신(doxorubicin)을 이용한 항암 치료와 흉부 방사선 치료를 할 때 발생할 수 있는 심독성으로 생기는 심장 손상을 줄이는 방법을 개발했다.
항암제 독소루비신과 흉부 방사선 치료는 유방암, 림프종 등 여러 유형의 암 환자에게 처방되는 암 치료법이다.
이들 치료는 심독성이 있어 심장질환을 일으킬 수 있지만, 아직 근본적인 예방책이나 치료제가 없어 암 치료에 걸림돌이 돼왔다.
이에 한국원자력의학원(원장 김미숙) 이윤진 박사(사진)와 강원대학교 의·생명과학대학 홍효정 교수 공동 연구팀은 항암제 독소루비신과 흉부 방사선 치료를 할 때 심독성으로 발생하는 심장질환을 일으키는 기전을 확인함을 물론 심장 손상을 막을 수 있는 특정 물질을 밝혀내는 동시에 효능을 입증했다.
연구팀은 먼저, 쥐 실험을 통해 독소루비신과 방사선이 심장혈관 세포의 DNA를 손상하며 복구되지 못한 DNA의 지속적인 손상은 세포 변이를 일으켜 혈관이 딱딱해지는 섬유화를 가져와 심장 근육세포의 기능이 급격히 떨어지는 것을 확인했다. (아래 그림1)
심장혈관 세포는 심장 내에 존재하는 혈관 내벽의 편평한 세포층이다.
이 세포층이 항암제와 방사선에 의해 손상을 받으면 심혈관질환과 심장 손상이 발생한다.
심장 근육세포는 혈액을 온몸에 공급하는 펌프 역할을 한다.
이 세포가 한 번 손상되면 세포 분열이 멈춰 재생이 안 돼 여러 심장질환을 일으킨다.
또 연구팀은 이 과정에서 독소루비신과 방사선에 의한 심장혈관 세포의 DNA 손상이 지속함에 따라 L1세포부착인자가 많이 발현되는 것을 관찰했다.
L1세포부착인자는 암세포 발현에 관여해 암세포의 증식과 이동, 성장에 영향을 주는 물질이다.
연구팀은 독소루비신과 방사선에 의한 심장 손상 쥐를 대상으로 L1세포부착인자에 특이적으로 결합하는 것으로 알려진 항체 물질을 주입, 심장 초음파를 실시한 결과, 이 항체가 심장혈관 세포의 지속적인 DNA 손상을 막아 심독성 부작용을 줄임으로써 생존율이 약 50% 증가하는 것을 입증해냈다. (그림2)
이 연구를 통해 "암 치료용으로 흔히 사용되는 항암제와 방사선 치료를 할 때 발생하는 DNA 손상과 심독성을 줄이는 특정 항체를 발굴해 항암 치료 효과를 높이는 동시에 항암제 심독성을 조절하는 임상 약물 개발 가능성을 제시했다"는 게 연구팀의 설명이다.
이 박사는 "이번 연구를 기반으로 항암·방사선 치료의 심독성을 없애는 항체 개발에 박차를 가해 암 치료가 잘 듣지 않는 환자들이 이른 시일 내에 치료 효과를 볼 수 있도록 임상연구를 이어 가겠다"고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부 원자력연구개발사업(방사선 기술개발사업과 첨단방사선융합치료기술개발사업)의 지원을 받아 수행됐다.
이 연구성과를 다룬 논문은 'An antibody against L1 cell adhesion molecule inhibits cardiotoxicity by regulating persistent DNA damage[저자 이윤진(교신저자, 한국원자력의학원), 홍효정(교신저자, 강원대학교) 남재경(제1저자, 한국원자력의학원), 최서현(제1저자, 한국원자력의학원) 김아람(제1저자, 한국원자력의학원)]'란 주제로 세계적 저명 학술지 네이처의 자매지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 6월 2일 자 온라인판'에 게재됐다.
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