서울대병원 신경외과(백선하 교수, 문효은 박사) 및 미국 잭슨 랩 유전의학연구소(로엘 페어락, 프레드릭 판 박사) 공동연구팀은 세포의 유전적 진화 및 미세환경 상호작용에 따라 신경교종 진행이 좌우된다는 연구 결과를 국제 학술지 ‘CELL’ 최신호에 발표했다.
뇌내 성상세포의 종양으로 발생하는 ‘미만성 신경교종’은 수술이나 방사선치료 후에도 재발과 악화가 빈번한 난치성 질환이다. 하지만 이 같은 치료 저항성의 원인이 무엇인지 그동안 알려진 바가 적었다.
연구팀은 신경교종 재발 전후 유전자 및 세포구성의 변화를 확인하기 위해 2018년 GLASS 컨소시엄에서 수집된 종단 분석 데이터를 확장하여 신경교종 환자 304명의 재발성 종양세포 데이터를 다각도로 분석했다.
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재발성 종양에서 나타난 변화는 ▲신경세포(neuronal) ▲중간엽(mesenchymal) ▲증식성(proriferative)이라는 3가지 표현형으로 그룹화할 수 있었다. 각 표현형은 IDH 유전자의 돌연변이 상태에 따라 형성됐으며, 서로 다른 특징과 생존율을 가진 것으로 나타났다. 신경세포 표현형은 IDH 변이가 없는 신경교종에서 나타나는 형태로, 환자의 생존율과는 관련이 없었다. 신경세포(뉴런) 간 신호 전달이 활성화된 것이 특징이다.
중간엽 표현형은 IDH 변이가 없는 신경교종에서 나타나지만 환자 생존율이 낮다. 이는 중간엽 골수세포 및 종양세포 간 상호작용으로 인해 종양이 중간엽에 전이된 경우로, 미세혈관의 증식과 세포 괴사가 관찰되는 것이 특징이다.
결과는 미만성 신경교종의 진행을 이해하는 새로운 가이드라인을 제공하며, 환자의 질병 궤도를 파악하고 재발성 종양에 대한 임상적 의사결정을 안내하는 데 도움이 될 것이라고 연구팀은 강조했다.
백선하 신경외과 교수는 “미만성 신경교종의 치료 저항성은 환자의 삶의 질을 개선하기 위해 극복해야 하는 중요한 과제”라며 “종양세포가 유전 및 미세환경적 요인에 의해 변화한다는 사실을 바탕으로 난치성 질환으로 알려졌던 신경교종의 치료반응 예측 모델을 구축할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.