김상우 교수(연세대학교) 연구팀이 차세대 염기서열법으로 암 특이적 항원을 정확히 찾아내는 기술을 개발했다고 한국연구재단은 밝혔다. 암환자가 스스로 면역반응을 일으키도록 유도하는 항원을 판별하는 프로그램이 개발되어, 맞춤형 항암치료 시대에 한 걸음 다가갔다고 평가된다.

연구팀은 개인의 유전자 서열정보를 값싸고 빠르게 알아내는 차세대 염기서열법으로 신항원의 생성여부를 판단하는 프로그램을 개발하고 이를 ‘네오펩시(Neopepsee)’라고 명명했다.

암세포는 정상세포보다 DNA 변이가 훨씬 많이 생기는데, 네오펩시는 누적된 DNA 변이로 인해서 만들어진 변형 단백질의 종류를 분석해낸다. 단백질의 서열, 크기, 전하량 등 아홉 개의 분자 특성을 이용하여 면역반응을 일으키는 지 여부를 판단한다.

변형 단백질과 세포 내 단백질(주조직적합성복합체)의 결합성만을 활용하는 기존 방법에 비해, 네오펩시는 더 많은 단백질 특성을 활용하므로 정확성이 높다. 피부암의 일종인 흑색종을 대상으로 네오펩시를 활용했을 때 최대 3배의 정밀도를 보였다.

네오펩시는 기계학습법(machine learning)을 기반으로 약 1만 5천 건의 데이터를 학습하여 면역반응을 판단하도록 설계되었다.

또한 연구팀은 암세포 내 변형 단백질 서열이 세균, 바이러스 등에 존재하는 항원과 비슷할수록 면역반응을 잘 일으킨다는 사실도 추가적으로 밝혀냈다.

김상우 교수는 “네오펩시는 환자가 가지고 있는 유전자 돌연변이만으로 면역항암치료 효과를 예측할 수 있고, 또한 효과를 대폭 향상시킬 수 있다”라고 설명했다.

이 연구는 과학기술정보통신부․한국연구재단 기초연구사업(신진연구자) 지원으로 수행됐으며, 의약학 분야 국제학술지 종양학 연보 (Annals of Oncology) 1월 19일에 게재되었다.