김광표 응용화학과 교수, 오믹스 기반 정밀 의료기술개발사업 신규 과제 최종 선정
난치성 폐암의 발병부터 변화까지 포괄적 연구 통해 새로운 진단법, 치료법 발굴이 목적

“이번 사업은 정밀 의료의 실현, 연구 결과의 실용성을 강조하는 만큼 많은 연구기관과 제약사, 진단회사가 참여한다. 무거운 책임감을 느끼는 동시에, 경력·업적이 뛰어난 연구자들과 협업할 일이 기대된다. 앞으로 사업을 성공적으로 이끌도록 노력하겠다.”

경희의과학연구원 김광표 멀티오믹스연구소장(응용화학과 교수) 연구팀이 한국연구재단에서 주관하는 ‘오믹스 기반 정밀 의료기술개발사업 암 분야 신규 과제’에 최종 선정됐다. 김광표 교수를 총괄책임자로 이번 사업에 참여하는 7개 기관은 향후 6년간 생체정보(오믹스) 분석을 통해 난치성 암 질환의 바이오 마커를 제시하고, 새로운 약물치료 표적을 발굴할 계획이다. 이에 국제캠퍼스 실험연구동에서 김광표 교수를 만나 신규 과제의 내용과 앞으로의 계획을 들었다.

난치성 폐암의 새로운 바이오 마커 제시, 전이·재발 억제하는 치료 표적 발굴 목적
Q. 어떤 사업인가?
한국연구재단의 ‘바이오 의료개발사업’이라는 큰 분야 중에서 ‘오믹스 기반 정밀 의료기술개발사업’이다. 우리는 ‘추적형 정밀 의료연구자원 코호트에 대한 다중 오믹스 분석을 통해 폐암 극복’이라는 주제로 선정됐다. 난치성 폐암의 새로운 바이오 마커를 제시하고, 폐암 치료의 큰 장애물인 전이와 재발을 억제할 수 있는 새로운 치료 표적을 발굴한다는 것이다.

이번 연구에는 경희대를 비롯해 서울아산병원, 건국대병원, 고려대, 한양대, 부산대, 대구경북과학기술원 등 총 7개 기관의 우수한 연구자가 참여한다. 과제를 통해 개발할 폐암 정밀 의료 기술을 임상에 적용하기 위해 여러 제약사 및 투자사도 협력할 예정이다. 향후 6년(3+3년)간 매년 20억 원씩 총 120억 원을 지원받아 진행한다. 큰 사업이다.

경희대, 가장 중요한 단백체 분석 맡아 병의 발병부터 변화까지 포괄적 연구 수행
Q. ‘추적형 다중 오믹스 분석’은 무슨 뜻인가? 그리고 폐암을 대상으로 한 이유는?
그동안에는 병이 일어난 시점을 기준으로 연구를 진행해왔다. 문제는 질병이 계속 진행된다는 점이다. 특히, 암은 다른 장기로 전이도 되고, 재발이 일어나기도 한다. 그렇게 되면 처음의 질병과는 완전히 다른 성질을 띠게 돼 치료가 어렵게 된다. 그래서 우리는 병의 발병(진단) 시점부터 변화되는 시점까지를 아우르는 포괄적인 연구를 통해 새로운 진단법, 치료법을 만들고자 했다.

폐암은 국내 암 사망률 1위이며 수술과 약물치료 이후에도 전이, 재발 확률이 높다. 또한, 폐암 환자의 유전적 변이에 따른 표적 치료를 수행하고 있으나, 70% 정도의 환자는 이러한 치료가 불가능하다는 점에서 새로운 치료 표적과 정밀 의료를 위한 연구가 필수적이었다. 가장 흔하게 일어나는 비소세포폐암을 연구하기로 했는데, 이 질병 또한 원인이 되는 유전 변이가 밝혀져 표적 치료제가 개발됐지만, 치료제의 내성과 전이에 대한 새 표적이 현재는 없는 상태이다.

Q. 연구에 대한 자세한 설명을 부탁드린다.
쉽게 말해서 유전체·단백체와 같은 생체정보(오믹스)를 대량으로 분석해 난치성 폐암에 대한 바이오 마커를 발굴하고, 모델시스템을 구축함으로써 예측·진단기술 개발 및 새로운 약물치료 표적을 발굴한다는 것이다.

연구팀은 임상팀, 오믹스 분석팀, 생물정보팀 등 3개 팀으로 이루어져 연구에 참여한다. 먼저, 700명 이상의 폐암 환자한테 채취한 시료에 대해 다차원적인 오믹스 분석을 수행한다. 폐암의 발병부터 변화되는 과정을 따라가며 유전변이, 단백체 변화 등의 임상 기록을 분석해 치료반응을 예측하고, 폐암의 신호전달 네트워크 모델시스템을 구축할 예정이다.

이후 오가노이드 등 첨단 모델시스템을 활용해 난치성 폐암의 핵심 조절 인자를 규명하고, 새로운 약물치료 표적을 밝힐 계획이다. 연구가 잘 진행된다면 비소세포폐암의 전이·재발 예후를 예측하고, 이에 맞는 약물까지 찾아낼 수 있을 것이다.

우리 경희대는 가장 중요한 단백체 분석을 맡는다. 이번 연구에는 김권일 생물학과 교수도 함께 하는데, 김 교수는 인공지능(AI)을 이용해 도출되는 연구자료를 분석하는 일을 맡는다.

“물심양면 지원해준 대학에 감사··· 큰 책임감 느낀다”
Q. 사업에 선정된 소감과 앞으로의 계획을 말씀해달라.
지난 10여 년간 여러 질병의 새로운 진단법을 개발하고, 치료 표적을 찾아왔다. 올해 초에는 위암과 폐암에서 좋은 결과를 얻기도 했다(2019년 1월 31일자 ‘암 정복’, 한 걸음 더 가까워지다, 2019년 6월 26일자 폐암 치료 위한 새로운 단백질 분석 방법 개발 Focus 기사 참조). 하지만, 단순한 논문 발표를 넘어서 도출된 연구 결과와 환자의 시료를 토대로 모델시스템을 만들고, 새로운 치료법까지 개발해보고자 했다. 이에 연구팀이 모여서 스터디를 하고 있었는데 그 과정에서 이런 좋은 기회를 얻게 됐다. 매우 기쁘게 생각한다.

과제 선정에는 연구계획서의 우수성뿐만 아니라 주관기관의 의지도 크게 작용했다고 한다. 그동안 좋은 성과를 이루게 하고, 이번 과제가 선정될 수 있도록 물심양면으로 지원해준 대학과 산학협력단에 감사드린다. 또한, 연구를 위해 난치성 암 환자들께서 기꺼이 시료를 제공해주시기로 하셨다. 많은 분의 도움에 감사드리면서 연구를 성공적으로 진행해야겠다는 책임감도 느끼고 있다.

이번 연구는 제약사와 진단회사까지 참여해 정밀 의료의 실현과 연구 결과의 실용성을 목표로 하고 있다. 과제가 끝나는 6년 후, 폐암 치료의 새로운 길을 개척하고, 효과적인 치료법을 내놓아 고통받는 환자와 환자 가족들을 돕고 싶다. 앞으로도 많은 관심과 성원을 부탁드린다.

글 한승훈 aidenhan213@khu.ac.kr
사진 정병성 pr@khu.ac.kr

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