혈액 속 14개 단백질…5년 뒤 폐암 발병 예측한다

혈액 속 14개 단백질로 5년 내 폐암 발병 위험을 예측하는 기술이 개발돼 암 예방 치료의 새 길이 열릴 전망이다.

영국 유니버시티 칼리지 런던(UCL)과 프랜시스 크릭 연구소 공동 연구팀은 이 같은 내용의 연구 결과를 국제 학술지 '셀'(Cell)에 15일(현지시간) 발표했다고 중국 바이오 전문매체 바이오온이 보도했다.

연구팀은 영국 바이오뱅크(UK Biobank)에 등록된 4만8000명 이상의 혈장 단백질 데이터를 머신러닝으로 분석했다. 그 결과, 5년 내 폐암 진단을 예측할 수 있는 14가지 핵심 단백질 '염증 지문'을 식별했다.

이 단백질 지표는 종양 자체에서 비롯된 것이 아니라, 암 발생 전 폐의 염증 환경 변화를 반영하는 것으로 나타났다. 실제로 이 지표는 향후 특발성 폐섬유증(IPF)이나 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)으로 발전한 환자군에서도 높게 나타났다.

연구팀은 대기오염 노출이 면역세포를 자극해 염증 신호인 '인터루킨-1β'(IL-1β)를 방출하게 하고, 이것이 암 유발 돌연변이를 가진 휴면 세포를 깨우는 기전을 확인했다. 이 과정에서 'KAC 세포'라는 적응성 세포가 늘어나는데, 이 세포가 돌연변이를 가지면 암으로 변할 수 있다.

이러한 기전을 바탕으로 연구팀은 IL-1β 억제제의 폐암 예방 효과를 분석했다. 2017년 발표된 노바티스의 '칸토스'(CANTOS) 임상시험 데이터를 재분석한 결과, 14개 단백질 지표가 높았던 환자군에서만 IL-1β 억제제 '카나키누맙'의 뚜렷한 폐암 예방 효과가 나타났다.

해당 환자군에서 카나키누맙 투여 시 폐암 발생 위험은 거의 절반으로 줄었다. 연구팀은 단백질 지표가 높은 환자만 선별할 경우, 1명의 폐암을 예방하기 위해 치료가 필요한 환자 수(NNT)는 55명으로, 이는 스타틴 계열 약물의 심혈관 질환 예방 효과와 비슷한 수준이라고 설명했다.

연구를 이끈 찰리 스완튼 교수는 "스타틴이 심혈관 질환 예방을 바꾼 것처럼, 폐암 분야에서도 비슷한 위험 표지자와 예방 약물이 필요하다"며 "이번 연구는 예방적 치료가 가장 효과적일 수 있는 '기회의 창'을 보여준다"고 말했다.

제1저자인 테지 판디아 연구원은 "머신러닝으로 14개 단백질 특징을 식별하고 8개 데이터세트에서 검증했다"며 "이는 폐암 위험이 있는 사람들에게 예방적 치료를 제공하는 개념 증명"이라고 밝혔다.