존스홉킨스 대학 연구진이 종양내에 엡스타인-바 바이러스(Epstein-Barr virus)를 활성화시켜 종양을 치료하는 방법을 발견했다. 이러한 치료 전략은 엡스타인-바 바이러스과 관련되어 있는 많은 암 치료에 새로운 방법이 될 수 있을 것이다. 저널 종양학 임상연구(Clinical Cancer Research) 3월1일자 발표한 논문에서, 존스홉킨스 의과대학의 종양학 및 방사선학 연구팀은 “reporter 유전자”로 종양을 형질감염(transfect) 시킬 필요가 없는 생체내 분자-유전 이미징(imaging) 분야에서 첫번째 사례이다.
“이 방법은 reporter 유전자를 종양내에 도입할 필요가 없다. 이것은 세포를 형질감염 없이 활성화된 유전자발현을 이미징할 수 있는 유일한 예이다. “라고 방사선학자인 마틴 폼퍼 박사는 말했다.
많은 혈액 및 고형암들은 엡스타인-바 바이러스(EBV)에 감염된 사람에게 더 발생하는것 같다. 하지만, 이러한 모든 암환자가 이 바이러스에 감염된 것은 아니다. 공동저자중 한명인 리차드 앰바인더 박사는 종양세포내에서 바이러스를 증식시키기 위한 바이러스의 재생산 또는 “용해 (lytic) 사이클을 활성화시키는 방법에 대해 연구하고 있다. 충분한 바이러스가 생산되었을때, 종양은 파열되고, 바이러스가 방출될 것이다. 용해 유도치료(lytic induction therapy)라고 명명된 동물실험 결과, 종양괴사가 유발되었다.
연구 첫단계로서, 연구진은 수많은 종류의 약물을 검색하여, 바이러스를 활성화시킬수 있는지 조사하였다. 운좋게도, 바이러스 용해유도시 발현된 유전자 중 하나가 EBV의 티미딘 키나제(thymidine kinase, EBV-TK)였다. 이 효소는 바이러스 증식을 시작하게 돕는 효소이다. 단순포진바이러스에 의한 키나제는 감마 카메라를 사용하여 주입된 방사선 동의원소 화합물(FIAU)에 의해 영상화될 수 있다.
“분자-유전 이미징을 실행하기 위해, 우리는 언제나 활성 단순포진 바이러스를 세포에 감염시켜야했다. 그래서 우리는 잠복중인 엡스타인-바 바이러스를 이들 암세포에서 깨우는 방법을 발견하길 기대했다."
연구진은 2700여종의 약물을 검색한 끝에, 다발성 골수종(multiple myeloma)에 치료제인 벨케이드(Velcade)를 발견했다. 벨케이드는 세포분열 조절단백질을 분해하는 프로테아좀(proteasome) 활성을 억제함으로써 항암효과를 나타내는 항암제이다. 또한 용해 과정을 유도하여 엡스타인-바 바이러스의 티미딘 키나제(TK)를 활성화시킬수 있고, TK를 활성화하자마자, 종양을 이미징 할 수 있다.
연구진은 엡스타인-바 바이러스 감염과 관련있는 종양인 버키트 림프종(Burkitt`s lymphoma)을 마우스에 이식하고 평가하였다. 벨케이드와 FIAU를 투여한 마우스의 종양은 빛을 내었으나, 벨케이드를 투여하지 않은 마우스는 그렇지 않았다. 엡스타인-바 바이러스를 포함하고 있는 않은 버키트 림프종의 마우스는 벨케이드나 FIAU에 반응하지 않았다. 벨케이드는 종양내 바이러스를 잠에서 깨워, 바이러스 수를 12배까지 증가시키고, 티미딘 키나제를 만들어냈다. FIAU 주입은 바이러스가 있는 종양을 이미징하기 쉽게 만든다라고 폼퍼 박사는 말했다.
이 방법은 종양내 세포의 5%만 용해 과정에 유도되어도 감지될 수 있을 만큼 매우 감도가 좋다. FIAU는 종양을 밝힐 뿐아니라, 잠재적으로 괴사시킬수도 있다. 이미징 목적으로, FIAU는 저에너지 감마 광자를 방출하지만, TK가 활성화된 세포에 치명적인 치료목적으로 조작되는 방사선 핵종(radionuclide)이 될 수 있다. 이 연구결과는 이러한 전략이 종양과 관련된 다른 바이러스에 적용될 수 있음을 제시하고, 다른 약물이 바이러스를 활성화를 위해 사용될 수 있음을 제시한다. 이 연구는 미국립암연구소(National Cancer Institute)가 재정지원하였다.
정보출처 : http://www.sciencedaily.com/
정보제공 : KISTI 글로벌동향브리핑(GTB)
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