난치암 연구의 도전! 재발과 전이암에서 대규모 ecDNA 발견

약학과&바이오의약융합전공 김훈 교수 연구팀과 예일대 로울(Roel Verhaak) 교수 연구팀은 암의 재발과 전이 과정에서 ‘ecDNA가 중요한 역할을 수행한다.’는 사실을 규명하였다고 밝혔다.

ecDNA는 다양한 종양유전자를 포함하는 원형DNA로서 멘델의 유전법칙을 따르지 않으며 종양 이질성을 크게 증가시키고 종양유전자 발현을 증폭시키는 역할을 한다. 본 연구진들은 지난 2018년과 2020년에 ecDNA가 최소 20종 이상의 암뿐만 아니라 교모세포종을 비롯한 난치성 암에서 높은 빈도로 발견된다는 사실을 보고한 바 있다. 

이번 연구에서 공동 연구팀은 9,000건 이상의 원발암 및 전이암 환자 유전체 빅데이터를 클라우드 컴퓨팅 기반으로 분석하여, ecDNA가 원발암에 비해 전이암에서 더 빈번하게 존재한다는 사실을 세계 최초로 규명하였다. 

화학요법 후 암이 재발하거나 전이된 환자들은 원발암 환자들에 비해 ecDNA를 더 빈번하게 보유하고 있는 것으로 확인되었다. 특히, 다발성 전이가 발생한 환자의 종양에서 구조적으로 유사한 ecDNA가 검출되었으며, 이는 ecDNA가 암의 재발 및 전이 과정에서 핵심적인 구동인자(driver)로 작용할 가능성을 시사한다. 

저자멘트: ecDNA는 암의 진행과 전이 과정에서 암 세포에 유리한 환경을 조성하여 치료 저항성을 유발하는 중요 요인 중 하나로 작용하고 있습니다. 또한, ecDNA는 난치성 암 치료를 위한 주요 연구 분야로 각광받고 있으며, 선진국의 주요 연구기관들이 이 중요성을 인식하여 대규모 연구를 선도하고 있습니다. 이 연구 분야는 향후 난치암 극복을 위한 새로운 치료 타겟으로 자리잡을 것으로 기대됩니다.

사업지원 및 논문게재: 이 연구결과는 과학기술정보통신부(장관 유상임)와 한국연구재단(이사장 이광복)이 추진하는 STEAM연구사업의 일환으로 수행되었으며 Nature 자매지인 ‘Nature Genetics(IF: 31.7)’ 제 x호에 x월 x일 온라인 게재되었다. 

 ※논문명: Mapping extrachromosomal DNA amplifications during cancer progression

 ※저자명(성균관대 소속): 김훈 (제1저자, 교신저자), 김소연(제1저자), 여은채, 안세필, 고준용, 남윤주, 강승현, 정희석(공동저자)