고려대학교 의과대학 의료정보학교실 사경하 교수팀이 재발성 수막종의 유전체 변화를 정밀 분석해 새로운 치료 표적을 찾았다.

(사진:(좌측부터)고려대학교 의과대학 이지윤 석박통합과정생(제1저자), 의료정보학교실 사경하 교수(교신저자)

연구팀은 재발하는 수막종을 단일세포 수준에서 유전체 분석해 종양의 변화 과정과 면역세포와의 상호작용을 체계적으로 밝혔다. 특히 COL6A3 유전자가 재발 위험을 높이는 핵심 요인이자 유망한 치료 표적임을 입증했다.

전체 뇌종양의 약 30%를 차지하는 수막종은 대부분 양성 종양으로 분류된다. 그러나 고등급 혹은 재발성 수막종은 치료가 어렵고 예후도 나쁜 것으로 알려져 있다.  

지금까지는 동일 환자의 원발암 및 재발암을 단일세포 수준에서 정밀 비교해 종양의 변화 과정을 추적한 연구가 극히 드물었다. 이에 사경하 교수팀은 국내 수막종 환자의 원발암과 재발암을 정밀 추적하여 단일세포 전사체 분석(single-nuclei RNA-seq)을 수행했다.

그 결과, 재발한 수막종에서는 세포의 증식이 빠르고 COL6A3 유전자 발현이 증가하는 현상을 확인했다. 연구팀은 시간의 흐름에 따른 종양세포의 변화를 추적했고, 세포 간 신호 전달 분석을 통해 COL6A3가 종양의 마지막 변화 단계에서 더욱 활성화되며 면역억제성 대식세포와 상호작용해 종양의 악성화를 돕는다는 사실을 밝혀냈다.

또한, 기존 수막종 위험도 예측 지표와 COL6A3 발현 간 상관관계를 분석한 결과, COL6A3의 과발현은 수막종의 위험성을 더 높였다. 수막종 환자 110명의 데이터를 기반으로 한 분석에서도 COL6A3가 크게 발현되는 환자군은 재발률이 높았다.

고려대 의대 의료정보학교실 사경하 교수는 “이번 연구는 단일세포 전사체 분석을 기반으로 환자의 원발암과 재발암을 정밀 분석해 수막종이 어떻게 변화하고 면역 환경과 어떻게 상호작용하는지 밝혀낸 연구”라며, “치료법이 제한적인 재발성 수막종에 COL6A3를 표적으로 한 새로운 치료 전략의 실마리를 제공했다는 데 큰 의미가 있다”고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 국제 저명 학술지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF=15.7)에 게재되었으며, 논문 제목은 ‘단일세포 분석을 통해 밝힌 수막종의 장기적 진화 경로와 다양성(원제: Single-cell analysis reveals a longitudinal trajectory of meningioma evolution and heterogeneity)‘이다. 

 [모식도] 단일세포 전사체 분석을 통해 재발성 수막종에서 COL6A3를 신규 바이오마커로 제시하고 면역억제성 대식세포(C1Q+ macrophage)와의 상호작용을 규명.