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[연세소식] 권호정 교수팀, 항암제 엘로티닙의 약물 저항성 관련 새로운 기전 제시
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  • 2021-08-06 12:56:55

권호정 교수팀, 항암제 엘로티닙의 약물 저항성 관련 새로운 기전 제시

스웨덴 룬드대학 연구진과 국제협력연구로 분자질량 이미지 분석법인 MALDI-MSI을 통한 항암제 내성기전 규명

 

[사진. 권호정 교수(왼쪽)와 김태영 제1저자]

 

생명시스템대학 생명공학과 권호정 교수 연구진(제1저자: 김태영 박사연구원)은 엘로티닙(erlotinib, 상품명: 타쎄바, Tarceva®)에 저항성을 가지는 환자군에 대한 새로운 약물 저항성 기전을 규명했다. 엘로티닙은 특정 암세포와 일부 정상 세포의 표면에 발현돼 있는 단백질인 표피생장인자수용체(EGFR)를 표적으로 해 종양 세포의 성장을 차단하는 약물이다. 본 연구 결과는 와일리(Wiley)가 발행하는 분야 Q1의 최우수 국제 학술지 '클리니컬 앤드 트랜스레이셔널 메디슨(Clinical and Translational Medicine, IF 11.492)'에 7월 8일 게재됐다.

 

 

엘로티닙은 일반적인 항암제에 비해 정상 세포 파괴에 의한 부작용이 적어 전이성 및 EGFR 변이가 있는 비소세포폐암과 췌장암의 1차 치료제로 활용되고 있으나 처방 후 8~12개월 후 약물에 저항성을 보이는 환자군이 발생하는 경향이 있으며, 이 같은 비소세포폐암에서 엘로티닙 약물에 대한 저항성 기전은 아직 명확히 규명돼 있지 않다.

 

 

권호정 교수 연구진은 국제협력연구로서 스웨덴 룬드대학의 조지 마르코바(연세대 생명과학부 겸임교수)가 교수팀과 글로벌연구실사업을 진행하면서 생체 조직 내에서 항암제를 포함한 저분자 화합물의 질량을 정확히 측정해 이미지로 분석하는 MALDI-MSI 기법을 구축했다.

 

 

이 같은 첨단 분자 질량 이미지 기법을 이용해 엘로티닙 저항성을 보이는 폐암세포주를 이종이식한 xenograft 마우스 모델에서 종양 조직에 분포하는 엘로티닙의 양을 측정한 결과, 약물에 대해 저항성이 없는 폐암세포주를 이종이식한 마우스 모델에서 보다 그 양이 현저히 저하돼 있으며 EGFR의 발현량도 감소돼 있음을 발견했다.

 

 

본 결과를 통해 엘로티닙 내성 기전으로 약물이 종양 이외의 다른 장기로 분산되거나 EGFR의 발현량을 감소시킴으로써 약물의 효과가 저하될 수 있다는 엘로티닙 약물 저항성과 관련된 새로운 기전을 제시했다(그림 참조).

 

 

[그림. 엘로티닙 감수성 및 내성 폐암세포주를 이종이식한 xenograft 마우스 모델에서 엘포티닙의 종양, 신장, 간에서의 분포를 MALDI-MSI 분자이미징으로 분석한 결과.

(좌) 엘로티닙 내성 폐암세포주에서는 약물(녹색 dot)이 종양조직보다 신장, 간 조직에 많이 존재해 종양증식 억제가 약함. 

(우) 엘로티닙 감수성 폐암세포주에서는 약물이 신장, 간 조직보다 종양조직에 많이 존재해 강하게 종양증식을 억제함]

 

또한 본 연구진은 스웨덴 룬드대학 연구진과 협력 연구를 통해 엘로티닙의 표적분자로서 EGFR뿐만 아니라 DNA polymerase alpha subunit B 단백질을 새로이 결정한 바 있다(Cancers, 2020, 12, 2613: doi:10.3390//cancers12092613). 이들 연구를 통해 표적 항암제 엘로티닙의 비소세포폐암에서 내성을 나타나는 기전을 새로이 규명하고 이와 관련된 새로운 표적 분자를 제시함으로써 항암제 내성 극복을 위한 새로운 암 치료제 및 약물 처리 방안의 기반을 제공했다.

 

이번 연구성과는 과학기술정보통신부-한국연구재단이 추진하는 기초연구사업(글로벌연구실사업) 지원으로 스웨덴 룬드대학 조지 마르코바가 교수 연구팀(공저자; 조지 마르코바가, 이보람, 김용효, 유타카 스기하라, 멜린다 레이지, 마셀 살즈, 발라즈 돔메)의 협력 연구로 수행됐다.

 

 

논문정보

● 논문제목: Matrix-assisted laser desorption ionization - mass spectrometry imaging of erlotinib reveals a limited tumor tissue distribution in a non-small-cell lung cancer mouse xenograft model

● 저널명: Clinical and Translational Medicine

● 키워드: Erlotinib, MALDI-MSI, drug resistance, NSCLC, tumor xenograft model

● 논문주소: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ctm2.481

● 저자:  권호정 교수(교신저자, 연세대), 김태영(제1저자, 연세대), 조지 마르코바가 교수, 이보람, 김용효, 유타카 스기하라, 멜린다 레이지, 마셀 살즈, 발라즈 돔메(공저자, 스웨덴 룬드대학)

 

 

*출처: 연세소식 (20201.07.16.)

 

 

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