의학과 박종배 교수 연구팀이 소아 악성 뇌종양인 수모세포종의 단백유전체 통합분석을 통해 환자별 예후 예측과 맞춤형 치료 전략 수립 가능성을 제시했다. 이번 연구에는 서울대학교, 한국뇌연구원, 고려대학교, 국민대학교, 울산대학교 연구진이 참여했다.

수모세포종은 소아에서 발생하는 대표적인 악성 뇌종양이다. 수술 후 방사선치료와 항암치료가 병행되고 있지만, 성장기 아이들에게 장기 후유증이 남을 수 있다. 재발한 경우에는 치료 예후도 좋지 않다. 같은 수모세포종이라도 환자마다 종양의 생물학적 특성과 치료 반응, 예후가 다르게 나타나기 때문에 보다 정밀한 분류와 치료 전략이 필요하다.

박종배 교수는 “기존에는 WNT, SHH, Group 3, Group 4라는 분자 분류가 널리 사용됐지만, 실제 환자의 예후나 재발, 치료 반응을 충분히 설명하기에는 한계가 있었다”라며 “유전체나 RNA 수준을 넘어 실제 세포 기능을 수행하는 단백질과 인산화 신호까지 함께 분석하면 임상적으로 더 의미 있는 분류와 치료 표적을 찾을 수 있을 것이라 생각했다”라고 연구 배경을 밝혔다.

단백유전체 분석으로 수모세포종 7개 아형 재분류

연구팀은 액체크로마토그래피-질량분석 기반 단백질 분석을 포함한 5개 플랫폼의 오믹스 데이터(몸속 분자 정보를 종합적으로 분석한 데이터)를 통합 분석했다. 이를 바탕으로 수모세포종은 기존 4개 그룹보다 정밀한 총 7개 아형으로 재분류했다. 기존 SHH 그룹은 SHHα와 SHHβ로, Group 4는 G4α, G4β, G4γ로 세분화했다.

박 교수는 이번 연구의 핵심에 대해 “단순히 이름을 더 세분화한 것이 아니라, 각 아형이 서로 다른 생물학적 성격, 예후, 치료 취약성을 가진다는 점을 확인했다는 데 의미가 있다”라고 말했다. 연구팀은 같은 수모세포종이라도 환자에 따라 종양의 특성이 다르게 나타난다는 점을 확인했다. 일부 환자는 더 분화된 신경세포 성격을 보여 예후가 좋았고, 일부 환자는 세포주기, 듯, kinase 신호가 활성화돼 더 공격적인 특징을 보였다.

특히 SHHβ와 G4γ 아형은 상대적으로 신경세포로 더 분화된 특성을 보였고, 임상적으로도 더 좋은 예후와 관련이 있었다. 이 결과는 향후 환자별 위험도 평가와 치료 강도 조절에 활용될 수 있다. 예후가 좋은 아형의 환자에게는 과도한 치료를 줄여 장기 부작용을 낮추고, 생물학적으로 고위험 특징을 가진 환자에게는 초기부터 적극적인 치료 전략이나 표적치료 접근 등을 고려할 수 있기 때문이다.

소아뇌종양 정밀 의료로 확장 기대

소아뇌종양 치료에서 중요한 목표는 생존율을 높이는 것뿐 아니라 치료 이후 아이들의 삶의 질을 지키는 것이다. 이번 연구는 환자의 예후와 재발 위험, 표적치료 적합성을 더 정밀하게 판단할 수 있는 근거를 제시했다. 박 교수는 “장기적으로는 저위험 환자에게는 과도한 치료를 줄이고, 고위험 환자에게는 더 정확한 표적치료를 적용하는 정밀 의료 전략으로 이어질 수 있다”라고 말했다.

향후 연구팀은 이번 연구에서 제시한 7개 아형과 단백질·인산화 단백질 바이오마커를 더 큰 환자군에서 검증할 계획이다. 또한 실제 임상에서 사용할 수 있는 진단 패널을 개발하고, SHHα와 G4α 등 고위험 아형을 대상으로 표적치료제나 약물 재창출 전략을 전임상 및 임상 연구로 확장할 예정이다. 재발 종양에서 EMT나 세포주기 신호가 강화되는 기전을 심층적으로 분석해, 재발을 조기에 예측하고 억제할 수 있는 치료 전략을 개발하는 것도 주요 후속 과제다.

이번 연구 성과는 국립암센터 암단백유전체연구사업단이 추진해 온 암 단백유전체 기반 정밀 의료 연구의 주요 결과이며, 이건희 소아암·희귀질환 지원사업단의 지원을 받아 수행됐다. 연구 결과는 국제 학술지 『Experimental & Molecular Medicine』(IF: 17.5) 6월호에 게재됐다.