비소세포폐암(NSCLC)은 폐 조직의 세포가 비정상적으로 증식해 발생하는 암으로, 초기 증상이 없는 경우가 많아 조기 발견이 어려운 암의 일종이다.

전북대학교 인수공통전염병연구소 이정윤 교수, 한국교통대학교 조성국 교수, 경희대학교 고성규 교수 공동 연구팀이 이러한 비소세포폐암의 발병 기전과 새로운 치료 표적을 규명해 주목을 받고 있다.

연구팀은 이번 공동 연구를 통해 폐암 진행에 핵심적으로 작용하는 ‘GPR54–DDC 신호축(GPR54–Dopa Decarboxylase pathway)’을 최초로 확인했다고 밝혔다.

이번 연구 결과는 관련 분야 세계 최고 수준의 국제 학술지 『시그널 트랜스덕션 앤드 타겟티드 테라피(Signal Transduction and Targeted Therapy, IF 52.7)』에 게재됐다.

연구팀은 유전자 변형 마우스(GEMM) 모델과 폐암 세포주 분석을 통해 GPR54 유전자를 제거할 경우 폐암 세포의 생존과 증식이 억제되고 세포 사멸이 촉진되는 것을 확인했다. 또한 GPR54가 암세포의 대사 조절 과정에서 Dopa Decarboxylase(DDC) 발현을 활성화해 종양 성장에 관여하는 GPR54–DDC 신호축을 형성한다는 사실을 규명했다.

특히, 연구팀은 이러한 기전을 바탕으로 GPR54와 DDC를 동시에 차단하는 약물 조합(KP234 및 Carbidopa)을 동물 모델에 적용한 결과 폐암 성장 억제에 시너지 효과가 나타났고, KRAS 억제제(RMC-6236, Sotorasib)와 병용 시에도 치료 효과가 향상되는 것을 확인했다.

이번 연구에서 전북대 인수공통전염병연구소 이정윤 교수 연구팀은 다년간 축적해 온 바이러스 유전체 연구 기반의 ‘타겟 유전자 클로닝 기술’을 활용해 공동연구에 기여했다. 

이 교수팀은 아데노바이러스 유전체와 구조 분석을 중심으로 바이러스 분자 수준 연구를 수행해 왔으며, 이를 바탕으로 구조 예측 기반 변이 기능 해석, 신종 아데노바이러스 벡터 개발, 벡터 생산 기반 세포주 확립 등 기초와 응용을 연결하는 연구를 진행하고 있다.

이러한 분자 수준 분석 역량을 바탕으로 연구팀 소속 대학원생들은 2025년 한국미생물학회 국제학술대회(MSK2025)에서 인간 아데노바이러스 D종의 진화 분석(구두발표), AlphaFold 기반 구조 특이성 평가(구두발표), 인간 아데노바이러스 D37 E1 단백질 발현 세포주 구축 연구로 각각 우수 구두발표상과 최우수 포스터상을 수상하기도 했다. 이러한 성과는 아데노바이러스 구조 분석에서 벡터 설계와 생산 기반 구축으로 이어지는 통합 연구 체계가 구축되고 있음을 보여주는 성과다.

한편, 전북대 인수공통전염병연구소는 감염생물학을 기반으로 바이러스·세균·진균 등 다양한 병원체 연구를 수행하며, 감염병 진단·분석·예방 기술을 아우르는 연구 역량을 바탕으로 국내외 연구진과 활발한 공동연구를 추진하고 있다.