교모세포종 항암제 내성 원인 규명

치명적인 악성 뇌종양인 교모세포종(Glioblastoma, GBM)의 항암제 내성을 극복할 수 있는 새로운 분자 표적과 기전이 규명됐다.

성경수 동아의대(동아대병원 신경외과)임재준 차의과학대학교(분당차병원 신경외과)문종석 순천향의대(의생명연구원병리학교실) 교수 공동연구팀은 FOSL1(FOS-Like Antigen 1)이 교모세포종 항암제 내성을 유발한다는 사실을 규명했다. 연구 결과(Inhibition of FOS-Like Antigen 1 Reduces Chemoresistance to Temozolomide Through Stemness Reprogramming via IL-6/STAT3Tyr705 Pathway)는 MedComm(IF 10.7) 최근호에 게재됐다.

교모세포종은 진단 후 평균 생존 기간이 15개월 미만인 난치성 질환이다.

표준 항암제인 테모졸로마이드(TMZ)가 널리 쓰이지만, 환자 상당수에서 나타나는 강력한 약물 내성이 재발의 주요 원인으로 지목되어 왔다.

연구팀은 암 의존성 맵(DepMap)과 TCGACGGA 등 대규모 환자 코호트 데이터를 분석, FOSL1 유전자의 발현이 TMZ 내성 및 불량한 예후와 직결된다는 사실을 확인했다. 특히 치료가 까다로운 중간엽(Mesenchymal) 아형 환자군과 실제 내성 환자의 종양 조직에서 FOSL1의 발현이 유의미하게 높게 나타났다.

세포 실험 및 전사체 분석 결과, FOSL1은 IL-6/STAT3Tyr705 신호 전달 경로를 통해 암세포를 암줄기세포(Glioblastoma Stem Cell) 상태로 재프로그래밍하는 것으로 밝혀졌다. FOSL1을 억제하면 CD133, SOX2, OCT4 등 줄기세포 표지자가 감소하며, 암세포의 증식과 이동 능력이 저하됨과 동시에 TMZ에 대한 민감도가 획기적으로 높아졌다.

공동연구팀은 이번 연구를 통해 기존 표적 치료제인 베무라페닙(Vemurafenib)의 약물 재창출 가능성을 입증했다. 본래 특정 돌연변이(BRAF V600E) 타겟인 베무라페닙은 FOSL1의 발현을 효과적으로 억제하는 특성이 있다. 동물 모델(마우스)을 이용한 실험에서 TMZ와 베무라페닙을 병용 투여했을 때, 단독 투여군 대비 종양 성장이 현저히 억제되고 생존율이 유의미하게 향상되는 결과가 도출되었다. 이는 기존 항암제에 반응하지 않던 내성 암세포를 다시 치료 가능한 상태로 되돌릴 수 있음을 시사한다.

성경수 동아의대 교수는 이번 연구는 교모세포종 치료의 최대 난제인 내성 원인을 분자 수준에서 규명하고, FOSL1이라는 새로운 치료 타겟을 제시했다는 데 큰 의미가 있다고 강조했다.

문종석 교수 또한 기초 과학과 임상 현장을 잇는 중개 연구의 성공적인 모델이 될 것이라고 덧붙였다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원으로 수행된 이번 연구는 앞서 2025년 6월 대한뇌종양학회에서 구연 발표되어 학술상을 수상하며 연구의 우수성을 인정받았다.