난치성 뇌종양 IDH-돌연변이 신경교종의 시작을 밝힌 연구 결과가 나왔다. 강석구 연세대 세브란스병원 신경외과 교수팀과 이정호 KAIST 의과학대학원 교수, 박정원 박사팀은 IDH-돌연변이 신경교종이 영상에서 보이는 종양 덩어리 자체가 아니라 종양 주변의 ‘정상 판정’ 뇌조직에서 이미 시작된다고 9일 밝혔다.

IDH(isocitrate dehydrogenase)–돌연변이 신경교종은 비교적 젊은 성인에서 진단되며, 치료 후에도 시간이 지나 악성으로 진행하는 등 치료가 쉽지 않아 일생 동안 세밀한 관리가 필요하다. 치료는 자기공명영상(MRI)에서 보이는 종양을 최대한 많이 제거한 뒤 방사선·항암치료로 새로운 재발을 억제하는 방식이 중심이다. 그동안 종양이 보이는 자리에서 치료해도 과연 효과가 있는가가 중요한 질문으로 남아 있었다. 

연구팀은 광범위 종양절제 수술로 얻은 종양조직뿐만 아니라 광범위 절제술 시 획득되는 종양 주변에서 병리검사로 비종양(정상)으로 확인된 대뇌 피질조직까지 함께 확보해 비교 분석했다. 연구팀은 심층 유전자 서열 분석과 뇌조직 속 세포를 위치와 함께 살펴보는 ‘지도형 분석’(조직 속에서 어떤 세포가 어디에 있는지와 그 특성을 함께 보는 방식)을 활용해, 겉보기엔 정상인 조직 안에서도 IDH 유전자 돌연변이를 가진 세포가 존재할 수 있음을 확인했다.

종양 주변에서 정상(비종양)으로 확인된 뇌조직 안에서도 IDH 돌연변이와 연결된 세포 단서가 보였고, 그 세포가 뇌의 지지세포로 자라나는 교세포전구세포(glial progenitor cells, GPC)의 성격을 보였다. 이는 IDH-돌연변이 신경교종이 어느 날 갑자기 덩어리로 생기기보다, 겉보기엔 정상인 조직 속 변화가 오랜 시간 쌓여 종양으로 진행할 수 있다는 가능성을 시사한다. 

연구팀은 또 환자에서 관찰한 유전적 변화를 동물모델에 적용해 종양이 생기는 과정까지 재현함으로써 사람 조직에서 확인한 ‘초기 단서’가 실제 종양 형성과 이어질 수 있음을 뒷받침했다.

연구팀은 ‘뇌종양은 어디서 시작하는가’라는 질문을 꾸준히 추적해 왔고, 2018년 ‘네이처’(Nature, IF=48.5)에 교모세포종이 종양이 존재하는 부위가 아닌 뇌 깊은 뇌실하영역의 신경줄기세포에서 시작될 수 있다는 연구결과를 게재했다. 

이번 연구에서는 IDH-돌연변이 신경교종이 대뇌피질의 교세포전구세포에서 시작된다고 밝혔다. 뇌종양은 종류에 따라 시작 세포와 시작 위치가 다를 수 있다는 점을 제시했다. 이번 연구 결과는 세계적 학술지 ‘사이언스’(Science, IF=56.9)에 'IDH-mutant gliomas arise from glial progenitor cells harboring the initial driver mutation'라는 논문으로 게재됐다.

이정호 교수는 “뇌종양은 영상에서 보이는 종양 덩어리보다 훨씬 이전 단계에서 시작될 수 있으며, 종양 주변에도 초기 유전자 변이가 남아 있을 수 있다”고 말했다.

강석구 교수는 “종양 종류에 따라 시작 세포와 시작 위치를 정확히 이해하고 이를 겨냥하는 접근은 향후 난치성 뇌종양의 조기 탐지와 수술 범위 결정, 수술 후 치료 전략을 더 정교하게 만드는 중요한 단서가 될 것”이라고 말했다.

세브란스병원은 연구중심병원 한미혁신성과창출 R&D 사업을 통해 난치성 뇌종양의 초기 변이 세포 탐지 및 제어 기술을 개발하고 있다.