과학기술이 발달한 현대 사회에서도 암은 여전히 정복되지 못하고 있다. 고통스러운 치료 과정보다 암 환자들을 더 힘들게 하는 것은 음식을 섭취해도 근육과 지방이 계속 감소하는 ‘암 악액질’이라고 하는 질환이다. 국내 연구진이 암 악액질을 차단할 수 있는 치료제 후보 물질을 개발해 주목받고 있다.
카이스트 생명과학과, 의과학대학원, 교원창업기업 토르 테라퓨틱스 공동 연구팀은 암 악액질을 완화하는 항체 후보 물질 ‘GB2Ab’를 개발했다고 29일 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시즈’ 10월 28일 자에 실렸다.
암 환자를 힘들게 하는 것은 암 세포로 인해 음식을 먹어도 체중과 근육이 감소하는 암 악액질이다. 국내 연구진이 암 악액질을 완화할 수 있는 후보물질을 개발해 눈길을 끈다.
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암 악액질은 단순히 입맛이 없거나 음식을 적게 먹어서 살이 빠지는 상태와 달리 암 때문에 몸이 영양분을 이용하고 에너지를 쓰는 방식이 달라지면서 근육과 지방이 함께 줄어드는 합병증이다. 영양 공급만으로는 충분히 회복하기 어렵기 때문에 환자의 일상생활은 물론 항암 치료에도 어려움을 줘 완치를 방해하는 주요 요소로 꼽힌다.
이 과정에 관여하는 물질 중 하나가 ‘GDF15’라는 단백질이다. 암이나 심한 스트레스로 혈액 속 GDF15가 늘어나고 뇌간의 ‘GFRAL’ 수용체에 GDF15가 결합해 식욕을 떨어뜨리고 에너지 사용에 영향을 주는 신호를 전달한다. GDF15가 신호를 보내는 역할이라면 GFRAL은 이를 받아들이는 ‘수신기’다.
연구팀은 이 수신기를 항체로 막는 방법에 주목했다. 혈액 속 GDF15를 직접 붙잡는 것이 아니라 신호를 받아들이는 GFRAL 수용체를 차단한다는 것이다. 연구팀이 개발한 항체 GB2Ab는 이 수용체에 강하게 달라붙어 식욕 저하와 과도한 에너지 소모에 관여하는 신호 전달을 억제한다.
연구팀은 항체와 수용체가 결합한 입체 구조도 분석해 항체가 어느 부분에 어떻게 달라붙는지 작동 원리를 밝히고 이를 바탕으로 항체를 더 효율적으로 생산하고 안정적으로 유지할 수 있도록 했다.
연구팀은 이번에 개발한 물질을 대장암 세포를 이식해 암 악액질이 발생한 생쥐로 실험했다. 항체를 투여한 생쥐는 음식 섭취량이 회복됐고 종양 무게를 뺀 체중이 항체를 투여하지 않은 생쥐보다 약 20% 높았다. 물론 근육과 지방의 손실도 줄었다.
물체를 쥐는 힘인 악력도 측정했는데 항체를 투여한 생쥐의 악력은 투여하지 않은 생쥐보다 약 30% 높아 정상 생쥐의 약 90% 수준에 도달했다. 체중뿐 아니라 실제 힘을 내는 능력에서도 개선 효과를 확인했다. 또 항체를 투여하자 몸의 긴장 반응과 에너지 사용 등을 조절하는 교감신경의 과도한 활동도 감소했다. 이는 이번 항체가 먹는 양을 늘리는 데 더해 몸이 에너지를 지나치게 소모하는 과정도 완화할 수 있음을 보여준다.
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이번 치료제 후보 물질은 종양 자체를 줄이는 것이 아니라 암으로 인해 몸이 쇠약해지는 것을 완화하는 데 목적이 있다. 기존 항암제와 함께 사용하면 환자가 체중과 근력을 유지하면서 치료를 이어갈 수 있게 해줄 것으로 기대된다. 다만 사람에게 사용하기 위해서는 추가 시험과 사람을 대상으로 하는 임상시험 과정을 거쳐야 한다.
김호민 생명과학과 교수는 “이번 연구는 암 악액질에 관여하는 신호를 차단하는 항체를 개발하고 작동 원리와 효과를 생쥐 실험에서 확인했다는 데 의미가 있다”고 밝혔다. 토르 테라퓨틱스 대표인 송민호 의과학대학원 교수는 “면역항암제와 함께 사용했을 때 효과를 확인하기 위한 후속 연구를 진행 중”이라며 “암 환자의 삶의 질을 높이고 항암 치료를 이어가는 데 도움을 줄 수 있는 치료제로 발전시킬 것”이라고 말했다.
