젊은 성인에게 주로 발생하며 재발률이 높은 뇌암의 시작점이 세계 최초로 규명됐다.
KAIST 의과학대학원 이정호 교수팀과 연세대 신경외과 강석구 교수팀은 뇌암이 처음 시작하는 기원세포를 찾아내 암 발생 원리를 밝혔다고 9일 밝혔다.
신경교종은 뇌 신경세포를 돕는 신경교세포에 생기는 암으로, 50세 이하에서 많이 발생하고 치료 후에도 재발하는 경우가 많아 난치성 질환으로 꼽힌다.
공동연구팀은 이 뇌암이 왜 반복적으로 발생하는지, 어디서부터 시작하는지 확인하려 환자 뇌 조직을 정밀하게 분석했다.
분석결과 뇌암 발생 첫 번째 단계는 이소시트르산 탈수소효소(IDH) 유전자 돌연변이가 작동했다.
이 유전자는 원래 세포 대사와 에너지 생성을 돕는 역할을 한다.
하지만 여기에 돌연변이가 생기면 정상적인 대사 경로를 바꿔 후생유전학적 변화를 유도하고 종양 형성에 기여한다.
연구팀은 이 돌연변이를 가장 먼저 획득해 암 뿌리가 되는 기원세포가 바로 교세포전구세포(GPC)라는 점을 확인했다.
교세포전구세포는 신경줄기세포에서 분화해 신경계를 구성하는 별아교세포나 희소돌기아교세포로 자라기 전 단계 세포다.
이는 성인 뇌에도 존재하며 평소 신경 재생을 돕거나 손상된 부위를 회복시키는 역할을 한다.
하지만 이 세포에 돌연변이가 쌓이면 정상 기능을 잃고 악성 종양으로 변한다.
연구팀은 쥐 교세포전구세포에 돌연변이를 일으켜 뇌종양 모델을 만들었다. 이 모델에서 생긴 종양은 실제 환자 뇌종양 조직과 조직학적·전사체적으로 매우 비슷했다.
이를 통해 교세포전구세포가 뇌암 진짜 시작점이라는 사실을 입증했다.
이번 연구성과를 바탕으로 KAIST 교원창업기업 소바젠㈜ IDH-돌연변이 악성 뇌종양의 진화와 재발을 억제하는 RNA 기반 혁신 신약 개발을 진행 중이다.
또 세브란스병원은 연구중심병원 한미혁신성과창출 R&D 사업을 통해 난치성 뇌종양의 초기 변이 세포 탐지 및 제어 기술 개발을 추진한다.
한편, 이번 연구는 박정원 KAIST 의과학대학원 박사후 연구원이 제1저자로 참여했고, 연구결과는 9일 국제학술지 ‘사이언스(Science)’에 게재됐다.
(논문명: IDH-mutant gliomas arise from glial progenitor cells harboring the initial driver mutation)
