두경부암 방사선 치료 예측 플랫폼 개발… 환자 맞춤 치료 기대

의정부을지대병원 최성용-삼성서울병원 정만기-엠비디 공동연구
"두경부암 치료법 결정 중요한 단서 제공할 것"

조후현 기자 (joecho@medipana.com)2022-10-25 15:51

암세포 오가노이드(3차원 줄기세포) 배양기술을 활용해 두경부암 방사선 치료 예후를 예측할 수 있는 플랫폼이 개발됐다.

의정부을지대학교병원은 이비인후과 최성용<사진> 교수는 삼성서울병원 이비인후과 정만기 교수, 방사선종양학과 오동렬 교수, 오가노이드 플랫폼 전문 기업 엠비디 등과 공동 연구로 두경부암 방사선 반응 분석이 가능한 오가노이드 플랫폼을 개발했다고 25일 밝혔다.

두경부암은 구강, 후두 및 편도에 발생하는 난치성 암이다. 주로 수술과 방사선요법을 통해 치료하는데, 환자마다 방사선치료 반응을 예측할 수 없어 치료법 결정에 한계가 있었다.

공동연구팀은 두경부암 환자 39명에게서 환자유래세포(PDC)를 획득해 오가노이드 배양 플랫폼에 직접 3D 암세포를 배양했다. 배양된 암세포는 환자별 유래세포의 유전적 특성과 92.8% 일치했다. 

연구팀은 배양된 암세포에 각각 2, 4, 8Gy(방사선 흡수선량 단위) 방사선을 조사한 뒤 방사선 반응 지수(RTauc)를 분석하고, 환자 임상 반응과 비교했다.

그 결과 배양된 암세포는 두경부암의 방사선 반응 지수에 따라 산출된 임계값(4.6)을 기준으로 ▲방사선 반응성(<RTauc 4.6)과 ▲방사선 저항성(>RTauc 4.6)으로 뚜렷하게 구분됐다.
▲방사선 조사 후 암세포 증식 및 사멸 분석
특히 이 과정에서 배양된 암세포에 방사선량별로 조사했을 때 ▲방사선 반응성 그룹 15명에서는 암세포가 최대 98%(2Gy→47%, 4Gy→87%, 8Gy→98% 감소)까지 감소된 반면 ▲방사선 저항성 그룹 24명에서는 유의미한 변화가 발견되지 않았다.

또 연구팀이 3년간 추적 관찰한 결과, 방사선치료 후 방사선 반응성 그룹의 무재발 생존율은 85%로 방사선 저항성 그룹의 45%와 약 1.8배 차이를 보였다.

이 밖에 ▲재발 ▲원격 전이(암이 처음 발생한 장기와 멀리 떨어진 다른 장기나 림프절로 전이된 상태) ▲림프혈관 및 신경관 침윤을 포함한 부정적인 임상 반응은 방사선 저항성 그룹 20명에서 우세하게 나타나 방사선 반응성 그룹 6명과 3배 이상의 차이가 나타났다.
▲방사선 반응 지수와 환자별 임상 반응 상관관계 분석
의정부을지대병원 최성용 교수는 "연구팀이 개발한 방사선 반응 측정 플랫폼은 두경부암에 대한 방사선치료 반응을 예측할 수 있는 차세대 신기술"이라며 "이번 연구가 향후 두경부암 치료법을 결정하는 데 있어 중요한 단서를 제공할 것"이라고 말했다.

이번 연구는 SCIE 국제 학술지 Translational Oncology(IF 4.803) 최신호에 게재됐다.

또 한국연구재단 우수신진연구(최성용 교수 단독 연구) 및 중견연구(삼성서울병원 정만기 교수 공동 연구) 과제로 선정됐다. 연구 기간은 각 4년, 3년이며 총 7억6000만 원의 연구비를 지원받는다.

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