유전자 돌연변이로 생기는 뇌암 기원 세계 첫 규명

유전자(IDH) 돌연변이로 인해 발생하는 난치성 뇌암이 어느 세포로부터 비롯됐고, 어디서 시작했는지가 처음 밝혀졌다. 뇌종양 조기 진단과 재발 억제 치료 패러다임 전환이 기대된다. 연구결과는 국제학술지 사이언스에 게재됐다. KAIST는 의과학대학원 이정호 교수와 연세대학교 세브란스병원 신경외과 강석구 교수 공동연구팀이 IDH-돌연변이 신경교종이 정상 뇌조직에 존재하는 교세포전구세포(Glial Progenitor Cell, GPC)에서 기원한다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 9일 밝혔다. 교세포전구세포(GPC)는 신경줄기세포에서 분화한다. 신경계를 구성하는 신경교세포 전구 단계 세포다. 성체 뇌에서도 존재하며, 신경 재생과 탈수초 질환 회복에 관여한다. 논문 제1저자인 KAIST 박정원 의과학대학원 박사후 연구원(신경외과 전문의)는 “환자를 진료하며 품어왔던 '이 종양은 어디서 시작되는가'라는 질문이 이번 연구의 출발점"이라고 말했다. IDH-돌연변이 신경교종은 50세 이하에서 흔한 난치성 뇌종양이다. 초기에는 저등급 종양 상태로 진단되더라도 수술, 방사선치료, 항암치료 후 수년~수십년에 걸쳐 고등급 종양 즉, 악성으로 진화하는 경우가 많다. 기존에 기원이 밝혀졌던 교모세포종(GBM)과는 확연히 다른 임상양상을 보인다. 이 때문에 발병기전이 이질적일 것으로 예측돼 왔으나 정상 조직 내에서 무엇이, 어디서 시작하는지에 대한 직접적 근거는 밝혀진 바 없었다. 연구팀은 환자 종양과 인접 정상 대뇌피질 조직을 정밀 분석해, 악성 뇌종양으로 발달하는 가장 처음 사건이 IDH 유전자 돌연변이인 것과 종양 주변 정상 뇌조직에 초기 돌연변이 유전자(driver mutation)를 가진 기원세포(cell of origin)가 존재한다는 것을 세계 최초로 증명했다. 또 단일세포 수준의 공간 전사체기술을 비롯한 최신 연구 방법을 활용해, 이 기원세포가 교세포전구세포(GPC)임을 밝혔다. 강석구 교수는 "이번 연구는 '교모세포종'과 'IDH-돌연변이 신경교종'이 같은 뇌암이라 하더라도, 출발 세포와 시작 위치가 전혀 다르다는 사실을 밝혀낸 것"이라며 "뇌종양은 종류마다 발생 과정이 근본적으로 다르다는 점을 분명히 했다"고 의미를 부여했다. 이번 연구 성과를 바탕으로 KAIST 교원창업기업 소바젠(대표 박철원)은 IDH-돌연변이 악성 뇌종양 진화와 재발을 억제하는 RNA 기반 혁신 신약 개발을 진행 중이다. 또한 세브란스병원은 연구중심병원 한미혁신성과창출 R&D 사업을 통해 난치성 뇌종양 초기 변이 세포 탐지 및 제어 기술 개발을 추진하고 있다.