[시티저널=안희대 기자]충남대학교병원(병원장 조강희) 내분비대사내과 강예은 교수 연구팀(이비인후과 구본석 교수, 의과학과 이성은 연구교수)이 세계적인 국제 저명 학술지인 '네이처 커뮤니케이션스(Nature communications; impact factor: 16.6)'에 ‘다중 오믹스 분석을 통해 미분화 갑상선암에서 미토콘드리아 단일 탄소 대사 경로의 역할 규명(Unraveling the role of the mitochondrial one-carbon pathway in undifferentiated thyroid cancer by multi-omics analyses)’이라는 주제의 논문을 발표했다고 밝혔다.

강예은 교수팀은 충남대학교병원과 한국생명공학연구원이 함께 추진한 시스템산업거점기관 지원사업(유전자의약산업진흥 유전체 분석시스템 구축 사업)을 한국생명공학연구원 노화융합연구단 김선규 박사 연구팀과 함께 진행하면서 대규모 유전체 데이터를 생성했다. 그뿐만 아니라 대사체 데이터, 단일세포 전사체 등의 다중 오믹스를 지놈인사이트 수석 과학자 박성열 박사 연구팀과 함께 생성 및 분석하고 이를 기반으로 여러 암대사리프로그래밍 연관 회로 중 ‘미토콘드리아 세린 생합성 경로’가 미분화 갑상선암에서 특이적으로 증가함을 밝히고 이를 제어하는 것이 ‘미분화 갑상선암의 종양 제어’ 효과가 있음을 증명했다.

고령 인구의 증가와 암 유병인구의 상승으로 암 치료 시장이 지속적으로 성장하고 있으며 암을 유발하는 돌연변이와 여러 대사체들이 직접적으로 암을 유발할 수 있음이 밝혀지면서 ‘암세포의 대사 경로’는 암을 치료할 수 있는 차세대 항암 타깃으로 주목받고 있다. 갑상선암 중 분화 갑상선암은 유병률이 높고 요오드 섭취가 잘 되는 특성이 있어 수술 및 방사성 요오드 요법을 통하여 치료가 대부분 가능하지만, 역형성 갑상선암과 같은 암의 분화도가 떨어진 미분화 갑상선암은 아직까지 기대 생존율이 12개월에 미치지 못하는 매우 공격적인 암종이다.

강예은 교수 연구팀은 대사체 분석을 통하여 갑상선암에서 세린(serine)등 단일 탄소 대사와 관련된 대사체들의 증가를 확인했으며 전사체 및 단일 세포 전사체 분석을 통하여 갑상선암의 분화도가 떨어질수록 미토콘드리아 단일 탄소 대사 경로의 주요 인자인 SHMT2가 증가함을 확인했다. 또한, 세포 및 동물 실험을 통하여 SHMT2의 발현 감소가 갑상선 암세포의 증식 및 전이를 감소시키는 결과를 확인함으로써 갑상선암에서 SHMT2를 통한 대사 조절에 의해 항암효과를 획득할 수 있는 사실을 확인했다.

강예은 교수는 “다중 오믹스 분석을 통해 갑상선암의 대사를 조절하여 항암효과를 극대화할 수 있는 새로운 비전을 제시했다”라며 “향후 실제적 효과를 확인하기 위해서는 추가적인 임상 연구가 필요하다”라고 말했다.