- 가장 흔한 유형의 유방암은 다른 신체 부위로 전이될 경우 치료할 수 없습니다.
- 생쥐를 대상으로 한 연구에 따르면, ‘ErSO’라는 약물은 원발성 유방 종양뿐만 아니라 뼈, 뇌, 간, 폐의 전이성 암도 죽인다고 합니다.
- 현재의 약물 치료와는 달리, 암세포는 ErSO에 저항성을 보이지 않는 것 같습니다.
- 이 새로운 약물은 일반적으로 세포를 보호하는 세포 메커니즘을 과도하게 활성화하여 작용합니다.
매년 전 세계적으로 약 230만 명의 여성이 유방암 진단을 받습니다.
모든 경우의 약 3/4은 에스트로젠 수용체 양성 암으로, 이는 암세포가 세포막에 성호르몬 에스트로젠에 결합하는 수용체를 가지고 있는 유형입니다. 이 유형의 유방암은 전이될 경우 치료할 수 없습니다.
현재의 약물 치료, 예를 들어 타목시펜의 문제는 암세포가 약물에 대한 저항성을 발전할 수 있다는 점입니다.
일리노이 대학교 어바나-샴페인 캠퍼스의 과학자들은 약물에 대한 저항성을 방지할 수 있는 새로운 유형의 약물에 대해 연구하고 있습니다.
이 약물 ‘ErSO’는 스트레스 반응 메커니즘을 과도하게 활성화하여 작용합니다. 이 메커니즘은 일반적으로 암세포를 보호합니다. 그러나 이 메커니즘이 과도하게 작동할 경우, 세포를 죽입니다.
에스트로젠 수용체 양성 유방암을 가진 생쥐 모델에서, 이 약물은 원발암 세포의 95%-100%와 뇌, 간, 폐, 뼈의 전이 세포를 신속하게 죽였습니다.
“몇몇 유방암 세포가 생존해 몇 달 동안 종양이 재발하더라도, 재발한 종양은 ErSO로 다시 치료할 경우 완전히 민감한 상태를 유지합니다.”라고 생화학 교수이자 이 연구를 함께 이끈 폴 헤르겐로더 화학 교수는 말합니다.
“ErSO가 폐, 뼈, 간의 대부분의 암 전이를 신속하게 파괴하고, 뇌의 암 전이도 극적으로 축소시켰다는 점이 주목할 만합니다. 신체의 다른 부위로 퍼진 종양은 대부분의 유방암 사망에 책임이 있기 때문입니다.”라고 샤피로 교수는 덧붙입니다.
이전 연구에서는 같은 스트레스 반응 메커니즘을 활성화하는 또 다른 약물이 생쥐에서 원치 않는 부작용을 초래했습니다.
그러나 ErSO는 다른 약물보다 암세포를 더 빠르게 죽였고, 생쥐, 쥐, 개에서 잘 견딜 수 있었습니다.
연구자들은 그들의 발견을 Science Translational Medicine 저널에 보고했습니다.
과도하게 활성화된 스트레스 반응
에스트로젠 수용체를 가진 유방암 세포는 급속한 성장을 위한 스트레스를 대비하여 ‘예측적 비구조 단백질 반응’이라는 경로를 활성화합니다.
이 스트레스 반응 경로는 유방 종양이 기존 항암제에 대한 저항성을 개발하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 약물은 에스트로젠 수용체를 차단하거나 억제하여 작용합니다.
하지만 새로운 약물 ErSO는 에스트로젠 수용체의 다른 부분에 결합합니다. 이 작용은 스트레스 반응 경로를 과도하게 활성화시키는 효과를 가지며, 세포에게 치명적인 결과를 초래합니다.
중요하게도 이 약물은 선택적으로 작용하여 암세포만 죽이고 건강한 세포에는 영향을 미치지 않는 것으로 보입니다.
“이 화합물의 독특한 점은 에스트로젠 수용체가 없는 세포에는 영향을 미치지 않으며, 건강한 세포에도 영향을 주지 않는다는 것입니다.”라고 헤르겐로더 교수는 말합니다.
“하지만 이 약물은 에스트로젠 수용체 양성 암세포에 대해 매우 강력합니다.”라고 그는 덧붙였습니다.
생쥐에서 인간 세포에서 유래한 전이성 유방암은 ErSO로 치료 후 일주일 이내에 감지 불가능한 수준으로 축소되는 경우가 많았습니다.
“많은 유방 종양이 단 3일 만에 99% 이상 축소됩니다. ErSO는 작용이 빠르며, 생쥐의 유방암에 대한 효과가 크고 극적입니다.”
단백질 생산라인
비구조 단백질 반응은 단백질이 세포 내에서 최종 형태로 접히도록 작업하는 생산라인과 같은 구조인 ‘소포체’에 비구조 단백질이 축적되기 시작할 때 시작되는 조절 메커니즘입니다.
일반적으로, 스트레스 반응이 비구조 단백질의 수를 줄인 후에는 다시 꺼집니다.
하지만 에스트로젠 수용체를 가진 유방암 세포에서는 스트레스 반응이 급속한 성장과 단백질 생산을 준비하기 위해 계속 활성화 상태로 유지됩니다.
연구자들은 ErSO가 암세포에 치명적일 정도로 스트레스 반응을 추가로 강화시킨다는 사실을 발견했습니다.
특히, ErSO가 암세포에 미치는 영향 중 하나는 약물에 노출된 후 몇 분 이내에 소포체에서 대량의 칼슘 이온이 방출되는 것입니다.
“이 칼슘의 방출은 스트레스 반응 경로의 강력하고 지속적인 활성화를 초래하지만, 암세포를 직접적으로 죽이지는 않습니다.”라고 샤피로 교수는 말합니다.
“그 후 암세포의 에너지 손실과 새로운 단백질을 생산할 수 없는 것이 ErSO에 노출된 후 암세포가 죽는 데 중요한 역할을 합니다.”라고 그는 설명했습니다.
일리노이 대학교의 연구팀은 ErSO가 세포막에 에스트로젠 수용체가 있는 다른 유형의 암세포에 대한 효과가 있는지 조사할 예정입니다.
과학자들은 Bayer가 현재 ErSO를 암 치료제로 개발할 수 있는 독점적 권리를 보유하고 있다고 보고했습니다.
임상 시험만이 이 약물이 인간의 전이성 유방암에 대한 효과적이고 안전한 치료인지를 드러낼 것입니다.
