항암방사선치료 후 식도암 '공간 지도' 나와…"방사선 저항성 유전자, 종양 가장자리 집중"

식도암 환자 56명 수술 조직 분석
조직 위치에 따라 유전자 활동 달라져
"염증 관련 유전자 활동 높을수록 진행·재발·사망 위험 커져"

항암방사선치료를 받은 식도암 환자의 암 조직을 살펴보면, 같은 조직 안에서도 위치에 따라 유전자 활동이 다른 것으로 나타났다. 특히 방사선에 잘 견디는 성질과 관련된 유전자군은 암 조직의 가장자리에서 가장 활발하게 나타났다.

서울대병원은 방사선종양학과 장범섭·김학재 교수, 심장혈관흉부외과 나권중 교수, 병리과 이혜승 교수와 김병혁 전 서울시보라매병원 방사선종양학과 교수 공동 연구팀이 2005~2022년 수술 전 항암방사선치료를 받고 식도절제술을 받은 식도편평세포암 환자 56명의 수술 조직을 분석한 결과를 1일 발표했다.

왼쪽부터 서울대병원 방사선종양학과 장범섭·김학재 교수, 심장혈관흉부외과 나권중 교수, 병리과 이혜승 교수. 서울대병원

연구팀은 조직의 위치 정보를 유지하면서 유전자 활동을 측정하는 공간전사체 기술을 이용했다. 이를 통해 치료 후 남아 있는 식도암 조직을 위치와 특징에 따라 8개 영역으로 나눴다.

이 가운데 10명 이상에서 확인된 주요 영역은 ▲종양 가장자리 ▲섬유-면역 영역 ▲기질 경계 ▲점막 이행 영역 ▲스트레스 반응 영역 등 5개였다. '섬유-면역 영역'은 환자 조직의 평균 53.0%를 차지해 가장 넓었다.

연구팀이 주요 영역에서 37개 유전자군의 활동을 비교한 결과, 모든 유전자군에서 위치에 따른 차이가 나타났다. 특히 방사선 저항성과 관련된 것으로 알려진 ΔNp63/NRF2 유전자군은 '종양 가장자리'에서 가장 활발했고 '기질 경계'에서 가장 낮았다.

연구팀은 이런 차이가 환자의 치료 경과와도 관련이 있는지 살펴봤다. 항암방사선치료 후에도 암이 일부 남아 있는 환자 가운데, 기존 병리검사만으로는 이후 경과를 예측하기 어려운 1~2등급 환자 29명을 분석했다. 이 중 '섬유-면역 영역'이 확인된 27명이 대상이었다.

분석 결과 '섬유-면역 영역'에서 염증과 관련된 유전자 활동이 높을수록 암의 진행·재발이나 사망 위험이 커지는 경향이 나타났다. 유전자군 점수가 표준편차 1만큼 높아질 때 진행·재발 또는 사망 위험은 1.76~2.53배 높았으며, 염증 관련 유전자군에서 2.53배로 가장 큰 연관성이 나타났다.

전체 환자를 대상으로 한 분석에서도 비슷한 결과가 나타났다. '섬유-면역 영역'을 확인할 수 있었던 52명에서 SPP1·ΔNp63/NRF2 관련 유전자군의 활동이 높을수록 전체 생존과 무실패생존, 국소 재발·원격 전이 없이 지낸 기간이 짧은 경향을 보였다. 위험은 1.36~1.62배 높았다.

연구팀은 다만 이번 연구가 항암방사선치료 후 조직을 대상으로 한 초기 탐색 연구인 만큼, 해당 유전자군이 실제 치료 경과를 예측할 수 있는지 확인하려면 추가 연구가 필요하다고 설명했다.

장범섭 교수는 "이번 연구는 항암방사선치료 후 식도암 조직에서 위치에 따라 서로 다른 분자적 특성이 나타난다는 점을 밝혔다"며 "식도암 치료 후 종양 주변 환경을 이해하고 향후 정밀의학 연구를 발전시키는 데 기반이 될 것"이라고 말했다. 연구 결과는 국제 학술지 'npj 정밀 종양학' 최신 온라인판에 게재됐다.

박정연 기자 jy@asiae.co.kr