GIST, 투약 전 항암제 ‘치료 성공률’ 예측하는 기술 개발

같은 종양도 MSI 강도 따라 반응 제각각 단일세포 개별 분석으로 예측 정확도 높여 면역 항암 치료 반응을 예측하는 바이오마커인 MSI에 대한 개념도.GIST제공 종양 내부를 미세한 세포 단위로 하나하나 분석해 면역 항암 치료 반응을 예측하는 기술이 국내에서 개발됐다. 이번 기술을 통해 환자별 맞춤 치료 정확도를 높일 수 있을 것으로 기대된다. 7일 과학계에 따르면 최근 광주과학기술원(GIST) 박지환 교수 연구팀은 단일세포 수준에서 면역 항암 치료 반응을 정밀하게 예측할 수 있는 분석 기술(scMnT)를 개발했다. 과거 종양 전체를 한꺼번에 분석해 평균값만 보는 ‘벌크(Bulk) 분석’의 한계를 넘어 개별 세포간 차이를 정량적으로 파악할 수 있다. 면역 항암 치료는 우리 몸의 면역계를 활성화해 면역세포가 암을 공격하도록 유도하는 방식이다. 하지만 환자마다 효과 차이가 크거나 과도한 면역 반응이 나타나는 한계가 있었다. 이 차이는 DNA 복제 과정에서 생기는 오류가 쌓여 나타나는 ‘미세부수체 불안정성(MSI)’과 관련이 있다. MSI가 높은 암세포일 수록 비정상 단백질(신항원)을 더 많이 생성해 면역세포에 잘 인식되기 때문에, 면역 치료 반응이 좋은 것으로 알려져 있다. 하지만 기존 평가는 MSI를 단순히 양성 또는 음성으로만 나눠 정밀한 예측이 어려웠다. 연구팀은 MSI를 강도의 차이를 가진 수치로 측정하고, 이를 세포 단위로 분석했다. 그 결과 하나의 종양 안에서도 MSI가 높은 세포와 낮은 세포가 섞여 있는 ‘이질성’이 확인됐다. 하나의 종양 안에서도 암세포마다 복제오류의 정도가 서로 다른데, 이를 마치 상자 속 과일의 상태를 하나하나 구분하듯 세포별로 정밀하게 구분하는 것이다. 특히 MSI가 높은 영역에는 면역세포가 많이 모여 활발히 암을 공격했고, 낮은 영역은 반응이 약했다. 이는 종양 내부 차이가 실제 치료 효과 차이로 이어질 수 있음을 보여준다. (오른쪽부터) 생명과학과 박지환 교수, 박규민 석박통합과정생.GIST제공 연구팀은 scMnT 기술이 면역 항암 치료 반응을 더 정확히 예측함으로써 환자별 맞춤 치료 전략 수립에 활용될 것으로 전망했다. 박지환 교수는 “이번 연구는 MSI를 단순한 이분법적 지표가 아닌 ‘정량적 지표’로 이해할 수 있는 기반을 마련했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 암 환자의 맞춤형 치료 전략 수립과 면역 항암 치료 의 성공률 향상에 기여할 것으로 기대된다”고 말했다.