칠곡경북대학교병원 이신엽 교수, 포항공과대 김종경 교수팀

단일세포 분석으로 폐암의 분자적 정체성 규명

○ 칠곡경북대학교병원 이신엽 교수와 포항공과대학교 김종경 교수 공동 연구팀(1저자 이주성 박사, 정지윤 교수, 홍미정 박사)이 폐선암의 조직학적 아형을 단일세포 및 공간 전사체 수준에서 정밀 분석하여, 폐선암 ‘고등급 아형’의 공격성과 종양 미세환경을 설명하는 새로운 분자 기전을 규명했다.

○ 폐선암은 폐암 중 가장 흔한 유형으로, 현미경적 형태에 따른 여러 아형이 혼합되어 나타난다. 특히 ‘고형(solid)’과 ‘미세유두(micropapillary)’ 아형은 수술 후 높은 재발율 및 낮은 생존율과 연관되어 고등급 아형으로 분류되지만, 구체적인 분자 기전은 아직 밝혀지지 않았다.

○ 연구팀은 폐암 수술 조직에서 추출한 11만 7천여 개의 세포를 개별 단일세포 수준에서 정밀 분석하는 대규모 연구를 수행했다. 그 결과, 고형 아형 폐선암에서는 면역 억제성 종양 미세환경이 형성되어,

암을 공격하는 핵심 면역세포인 세포독성 T세포의 기능이 현저히 저하되어 있음을 확인했다.

○ 특히, 암세포?대식세포 간 상호작용을 통한 대식세포의 콜레스테롤 유출 작용의 활성화와 종양 미세환경 내 콜레스테롤 축적이 확인되었으며, 이는 세포독성 T세포의 탈진(exhaustion)을 가속화하여 폐선암의 공격성을 증가시키고 환자의 불리한 임상 예후와 연관된다.

○ 또한, 고형 아형이 20% 미만으로 적게 포함된 폐선암 종양에서도 암세포의 유전적·전사적 이질성이 급격히 증가함을 규명하여 이러한 환자에서 불량한 임상경과를 유도하는 주요 기전으로 제시했다. 이는 폐선암의 정밀한 병리 진단과 수술 후 보조 치료 전략 수정의 필요성을 뒷받침하는 중요한 과학적 근거가 된다.

○ 더불어 연구팀은 암세포가 공격적 상태로 변하는 가소성(plasticity)을 조절하는 핵심 유전자로 HMGA1을 지목했다. HMGA1은 종양 조직뿐 아니라 혈액에서도 유의하게 증가하는 것으로 확인되어 향후 비침습적 예후 지표로서의 가능성도 제시했다.

○ 이신엽 교수는 “이번 연구는 폐선암 조직 아형의 생물학적 본질을 단일세포 수준에서 규명했다는 점에서 의미가 크다”며, “향후 HMGA1 표적 치료와 콜레스테롤 대사 조절을 통한 면역 항암 전략 개발 등 정밀의료 기반 맞춤 치료로 이어지길 기대한다”고 말했다.

○ 이번 연구 결과는 세계적 권위의 학술지인 ‘Experimental Hematology & Oncology’ 2026년 1월호에 게재되었으며, 해당 저널의 영향력 지수(IF)는 13.5이다. 한편, 이 연구는 한국연구재단의 중견연구 지원사업과 선도연구센터 지원사업, 바이오 의료기술 개발사업 등의 지원을 받아 이뤄졌다.