국내 연구팀이 항암 치료 및 흉부 방사선 치료를 할 때 발생할 수 있는 심독성으로 인한 심장 손상을 줄이는 방법을 개발해 눈길을 모으고 있다.
주인공은 한국원자력의학원(원장 김미숙) 이윤진 박사와 강원대학교 의생명과학대학 홍효정 교수 공동 연구팀.

연구팀은 항암제 독소루비신(doxorubicin) 및 흉부 방사선 치료를 할 때 심독성으로 인한 심장 질환을 일으키는 기전을 확인하고, 심독성을 막을 수 있는 특정 물질을 밝혀내고 효능을 입증했다.
우선 쥐 실험을 통해 독소루비신과 방사선이 심장혈관세포(심장 내에 존재하는 혈관내벽의 편평한 세포층으로 손상을 받으면 심혈관질환 및 심장 손상이 발생함)의 DNA 손상을 일으키고, 복구되지 못한 DNA의 지속적인 손상은 세포변이를 일으켜 혈관이 딱딱해지는 섬유화를 가져오며, 이로 인해 심장근육세포(혈액을 온 몸에 공급하는 펌프역할을 하며, 한 번 손상되면 세포 분열이 멈춰 재생이 안 되고 여러 심장질환을 일으킴)의 기능이 급격히 떨어지는 것을 확인했다.

(그림)타겟 항체에 의한 방사선 및 독소루비신 유도 혈관내피세포 DNA 손상 및 간엽세포 변이 저해 효과

또 이 과정에서 독소루비신과 방사선에 의한 심장혈관세포의 DNA 손상이 지속됨에 따라 L1세포부착인자(암 세포 발현에 관여해 암 세포의 증식과 이동, 성장에 영향을 주는 물질임)가 많이 발현되는 것을 관찰했다.
이어 독소루비신과 방사선에 의한 심장 손상 쥐를 대상으로 L1세포부착인자에 특이적으로 결합하는 것으로 알려진 항체 물질을 주입해 심장초음파를 실시한 결과, 이 항체가 심장혈관세포의 지속적인 DNA 손상을 막아 심독성 부작용을 줄이고, 생존율이 약 50% 증가하는 것을 확인했다.

이번 연구는 암 치료용으로 흔히 사용되는 항암제와 방사선 치료를 할 때 발생하는 DNA 손상과 심독성을 줄이는 특정 항체를 발굴해 항암 치료 효과를 높이고, 항암제 심독성을 조절하는 임상약물 개발 가능성을 제시했다.
한국원자력의학원 이윤진 박사는 “이번 연구를 기반으로 항암·방사선 치료의 심독성을 없애는 항체 개발에 박차를 가해 암 치료가 잘 듣지 않는 환자분들이 빠른 시일 내에 치료 효과를 볼 수 있도록 임상연구를 이어 가겠다”고 말했다. 

이번 연구는 과학기술정보통신부 원자력연구개발사업(방사선 기술개발사업 및 첨단방사선융합치료기술개발사업)의 지원을 받아 수행됐다.
이번 연구 결과는 세계적 저명 학술지 네이처의 자매지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 6월 2일자 온라인 판에 게재됐다.

한편 항암제 독소루비신과 흉부 방사선 치료는 유방암, 림프종 등 여러 유형의 암 환자에게 처방되는 암 치료법이다. 심독성이 있어 심장 질환을 일으킬 수 있지만 아직 근본적인 예방책이나 치료제가 없어 암 치료에 걸림돌이 되고 있다.
[메디컬월드뉴스 김영신 기자]