연세대학교 의과대학 외과학교실 박기청 교수, 강남세브란스병원 갑상선내분비외과 김석모 교수 연구팀은 기존 항암제에 저항성을 보이는 전이암 환자의 암세포 조직을 통해 연구한 결과 세포 속 SERCA 단백질을 차단했을 때 암세포의 성장이 억제되는 것을 확인함은 물론 심장 질환 부작용도 줄일 수 있는 신물질을 개발했다고 7일 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘영국 약학저널(British Journal of Pharmacology, IF 6.8) 최신호에 실렸다.

전이된 암세포는 기존 항암제에 저항성을 갖기 쉽다. 전이암에서 SERCA 단백질의 기능을 억제했을 때 항암 치료 효과가 올라가는 것으로 확인돼 SERCA 단백질 억제가 전이암 치료제의 화두로 떠올랐었다. 그러나 심장 질환 부작용이 있어 개발이 중단됐다.

SERCA 단백질은 SERCA 1, 2, 3 세가지 아형으로 구성되는데, 이 중 SERCA 2는 심장 근육의 이완과 수축 기능을 담당한다. 기존에 개발된 SERCA 단백질 억제제는 아형 구분없이 SERCA 단백질 자체를 억제하기에 심장 질환 부작용을 피할 수 없었다.

연구팀은 SERCA 2는 제외하고 항암제 내성 증가에 영향을 끼치는 SERCA 1만 타깃하기 위한 선택적 저해제 CKP 1, 2 두 신물질을 개발했다. 약제 개발 협업은 미국 보스턴 소재 기업 CKP 테라퓨틱스(Therapeutics)와 함께 했다.

연구팀은 개발한 두 신물질과 기존 표준 항암제 소라페닙, 렌바티닙 약제의 치료 효과를 비교했다. 기존 표준 항암제로 치료를 받다가 전이된 암 환자의 조직에서 저항성을 보이는 전이 암세포를 분리했고, 이 중 SERCA 1 단백질이 증가한 부분을 활용해 마우스 모델을 만들었다.

진행한 비교 연구에서 소라페닙과 렌바티닙을 투여한 부분에서는 항암효과가 없었으나, CKP 1, 2 두 신물질을 소라페닙 또는 렌바티닙과 각각 병용 투여한 군에서는 종양 성장이 유의미하게 억제됨은 물론 심장 질환 부작용도 없었다.

이어 심장 질환 부작용을 추가로 확인하기 위해 정상 마우스에 기존 SERCA 저해제인 탑시가르긴과 CKP 1, 2 두 신물질을 각각 투여해 비교했다. 그 결과 탑시가르긴 투여 마우스에서는 개체 30%가 사망했으나, CKP 1, 2 두 약제 투여군에서는 사망 개체가 없었다.

연구팀은 이러한 결과를 두고 CKP 1, 2가 SERCA 1의 기능만을 선택적으로 저해하며 SERCA 2의 기능은 그대로 남겨두어 심장 질환 부작용을 없앴다는 것을 의미한다고 밝혔다.

김석모 교수는 “이번 연구를 통해 기존 항암에제 내성을 가진 전이암을 치료하는 것은 물론 심장 질환 부작용까지 잡을 수 있는 약제를 개발했다”고 말했다.

박기청 교수는 “난치성 암 치료를 위한 치료법을 향후에도 계속 진행할 것”이라며 “이번 연구 결과는 국내외 특허까지 얻어낸 만큼 향후 임상 연구 및 신약 개발을 위한 후속 연구로도 이어질 것”이라 덧붙였다.