기초과학硏 "암 줄기세포 탐지 성공...재발·전이 방지"

장영태 연구팀, 종양줄기세포에만 선택적으로 결합하는 형광물질 TiY 발견

국내외 공동 연구진이 모든 암의 줄기세포를 탐지할 수 있는 기술 개발에 성공해 항암 약물 등 암 재발·전이를 막는 치료에도 도움이 될 것으로 기대된다.

기초과학연구원(IBS·원장 김두철)은 복잡계 자기조립연구단 장영태 부연구단장(포항공대 화학과 교수) 연구팀이 국제 공동 연구를 통해 종양줄기세포(Tumor Initiating Cells)에만 선택적으로 결합하는 형광물질 TiY(Tumor initiating cell probe Yellow)를 발견하고 암의 재발이나 전이를 막는 항암 치료 가능성도 확인했다고 7일 밝혔다. TiY는 종양의 종류에 상관없이 종양줄기세포를 탐지해낼 수 있어 광범위한 암 치료에 활용될 것으로 기대된다.

종양줄기세포는 암세포로 분화하기 전 단계의 세포로 재생·분화 능력이 강해 종양 형성과 암 전이, 재발에 관여한다. 생체 내 다양한 종류의 종양줄기세포를 얼마나 정확히 선별해 검출해내느냐가 관건인데 기존 항체 치료법은 일반종양세포와 종양줄기세포 선별에 한계가 있고 암 종류나 환자에 따라 편차도 있어 널리 활용되기 어려웠다.



이에 따라 IBS 연구진은 종양줄기세포만을 탐지하는 형광물질을 찾기 위한 실험에 나섰다. 폐암줄기세포를 폐암 환자 표본으로부터 추출하고 폐암줄기세포에 형광분자를 종류별로 처리하며 세포와 결합했다. 자체개발한 1만여 종류의 형광 유기 분자 라이브러리의 형광물질을 폐암줄기세포에 처리하는 스크리닝 과정을 거쳐 수많은 형광물질 중 TiY 분자가 폐암줄기세포에만 선택적으로 결합한다는 사실을 발견했다. 그 결과 TiY가 종양줄기세포의 비멘틴(Vimentin)이라는 단백질에 결합한다는 사실을 확인했다.

TiY의 폐종양세포주에 대한 치료효과. /사진제공=IBS

폐암뿐만 아니라 신장암·뇌종양·피부암·전립선암·유방암·난소암·결장암 등 28종의 암 조직에서 분리한 TiY 염색 세포를 체외 배양해 모두 종양구를 형성하는 것도 이번에 밝혀냈다. TiY가 암 종류에 상관없이 암줄기세포만을 정확하게 찾아 분리하는 탐지기로 활용될 수 있다는 점이 증명된 셈이다. 장영태 교수는 “최적의 실험조건을 탐색하기까지 매우 어려운 과정을 거쳐 살아 있는 종양줄기세포에서 발현되는 단백질을 표적으로 한 최초의 형광물질을 찾아냈다”며 “항암치료 약물 개발의 가능성을 열어주는 성과로 아직은 체외 배양에서만 효과를 확인했으나 체내 연구도 진행하고 있다”고 말했다. /고광본 선임기자 [e-mail]