American Association for Cancer Research (AACR) 2025 Annual Meeting
뉴스 · 2025-05-15 · 조회 174
1. 학회 개요
AACR Annual Meeting 2025는 세계 최대 규모의 암 연구 학회인 American Association for Cancer Research (AACR)가 주최하는 연례 행사로 올해는 4월 25일부터 30일까지 시카고 McCormick Place에서 개최되어, 110여개국 2만여명 참석해 기초, 전임상, 임상 연구를 아우르는 6일간의 대장정을 펼쳤다. 6개의 plenary 강연, 56개의 교육 세션 및 19개의 수상자 강연을 포함하여 많은 강연에서 “혁신”과 “융합”이라는 키워드에 맞는 흥미로운 주제의 발표들이 있었는데 그 몇 세션을 소개하고자 한다.
2. 학회 내용
발견 과학 총회: 암 진화에 영향을 미치는 새로운 메커니즘
그림 1. Plenary Session이 진행된 McCormick Place 내 plenary hall과 Aerie crown theater의 모습.
이번 학회의 첫 plenary session은 암의 진화를 좌우하는 유전체, 대사, 후생 유전, 미생물의 역할을 조명한 세션이었다. 그 중 첫 강의였던 Inigo Martincorena 교수는 정상 조직 속 체세포 돌연변이의 전지구적 지도를 제시하며 암 발생의 씨앗이 정상 세포 단계에서 이미 싹트고 있음을 증명했다. 피부를 예로 들면 전체 세포의 30%가 암의 드라이버 변이를 보유하고 있고, 식도 상피의 경우 변이 수는 많지 않지만 절반에 가까운 세포들이 드라이버 변이를 지니고 있음을 보여줬다. 나이가 들수록 변이 보유 세포의 비율이 증가했지만, 흡연·음주 같은 환경 요인이 동일 연령대에서도 뚜렷한 이질성을 만들었다는 점이 흥미로웠다. 이를 정밀하게 측정하기 위해서는 측정 과정에서 발생하는 증폭, 염기 오류율을 실제 돌연변이율보다 낮추는 것이 필요한데, 이를 위해 duplex sequencing을 개선한 Nanoseq을 활용했으며, 모든 조직의 단일세포 수준 변이를 포착했다. 1200명의 구강 점막에서 250개 유전자를 타깃한 대규모 분석 결과, 혈액 세포는 지수적으로 확장되는 clonal hematopoiesis 양상을 보인 반면 식도 상피는 크기가 서로 다른 다수의 클론이 공존해 다음 드라이버 변이를 얻지 못하도록 서로 견제하며 tumorigenesis를 억제한다는 가설을 뒷받침했다. 특히 음주와 흡연을 동시에 하는 경우 각각을 단독으로 하는 것에 비해 드라이버 변이 축적이 시너지로 증가해 정상 세포들의 클론 지형 자체를 위험 지표로 삼아 암 예방을 위한 개입 시점을 예측할 수 있다는 전망을 제시했다.
다음 강의에서 M. Celeste Simon 교수는 핵산 대사를 표적으로 삼는 고전적 항암기전에서 한 발 더 나아가, 암의 대사 취약점을 정밀 타겟으로 삼는 전략을 탐구했다. 신세포암에서 VHL 변이에 따른 hypoxia inducible factor (HIF)의 안정화가 병인 기전의 축 중 하나인데, 이를 억제하는 HIF-2α 억제제인 belzutifan의 임상 성과를 짚으며 논의를 시작했다. 특히 투명 세포 신세포암 (clear cell renal cell carcinoma)는 중성 지방을 과잉 축적하는데, 이를 위해 정상 신장과 비교하면 FBP1 (Fructose-1,6-bisphosphatase 1)의 발현이 현저히 감소한다. FBP1은 HIF를 억제하여 종양 성장을 억제하지만, FBP1이 소실되는 경우 진행성 병변으로 발전하는 것을 신세포암 뿐만 아니라 간암에서 확인하였고, 이를 바탕으로 대사 재프로그래밍을 겨냥한 치료 전략을 제안하며 “대사 취약점”을 표적으로 하는 치료의 가능성을 보여주었다. 다른 2개의 강연에서도 대사, 미생물 등 암 진화를 제어하기 위해서는 과정에서 이전에 주목하지 않았던 여러 계층을 조율하는게 필요함을 배울 수 있었다.
개회식: 암과학과 의학의 통합 – 영향력을 위한 혁신의 연속체
Opening ceremony 이후 열린 plenary session은 “발견→전임상→임상”을 하나의 연속선으로 묶어 암 정복 로드맵을 제시했다. 첫번째 강연자인 Kevan M. Shokat 교수는 오랫동안 약제 개발의 불모지 (undruggable)로 여겨졌던 KRAS를 정밀 표적으로 겨냥한 연구 과정을 소개했다. 저해하기 위해 GTP-/GFP-가 결합한 두 상태를 모두 포착하는 구조 기반 설계를 통해 저분자 표적 약물 개발의 과정을 소개했다. KRAS는 활성(GTP 결합)과 비활성(GDP 결합) 두 구조적 상태를 오가며 하위 신호 전달계(A-Raf/B-Raf, PI3K 등)를 통해 암세포 생존을 견인한다. 기존에는 이 하위 신호를 막아도 paralog cover 탓에 적절한 치료 창 (therapeutic index)을 확보하기 어려웠다. Shokat 교수팀은 covalent tethering 기법으로 KRAS 활성·비활성 구조를 모두 포착해 500 여 저분자 화합물을 탐색했고, 그 과정에서 이전까지 존재조차 알려지지 않았던 숨은 결합 포켓을 규명했다. 특히 G12C 변이의 시스테인(-SH)에 선택적으로 공유 결합하는 ‘워헤드(warhead)’를 설계하여, 정상 KRAS 기능을 건드리지 않으면서 돌연변이 단백질만 무력화하는 전략을 실현했다. Shokat 교수의 발표는 “포기했던 표적도 구조·화학적 미세 차이를 집요하게 파헤치면 결국 druggable 해진다”는 사실을 입증하며, 특수 변이별 맞춤형 저분자 설계 (tailor-made chemistry)가 ‘undruggable’ 시대의 종식을 앞당기고 있음을 보여주었다.
세번째 연사인 Johanna A. Joyce 교수는 종양을 단순히 “종양세포＋면역세포”의 합이 아닌, 유기적으로 얽힌 암 생태계 (cancer ecosystem) 로 정의하며 그 복잡성을 풀어내는 여정을 소개했다. Joyce 교수는 종양 미세환경 (tumor microenvironment, TME)을 너머 거시환경 (macro-environment)까지 시야를 넓혀, 종양세포, 면역세포, 섬유아세포, 혈관 구조가 어떻게 상호작용하며 전이와 재성장을 결정하는지 심층 탐구해왔다. 발표의 핵심 무대는 뇌종양 모델이었는데, 단일 세포 및 공간 전사체 분석 결과, 종양의 40% 이상이 다양한 면역 세포로 채워져 있는데, myeloid 및 lymphoid 계열 세부 아형의 스펙트럼이 환자마다 크게 달랐다. 이는 면역항암제 반응성의 개인차를 설명하는 중요한 실마리로 제시됐다. Joyce 교수는 이 연구를 통해 네 가지 질문 ① 암세포 고유 유전학, ② 면역세포 침윤·기능 조절 기전, ③ 면역세포를 치료적으로 겨냥하는 방법, ④ 이 모든 요인이 재발에 미치는 영향을 단계별로 제시하며 해답을 찾아 나갔다. 특히 방사선 치료 이후 TME 변형을 공간 이미징으로 추적한 결과가 눈길을 끌었다. 뇌종양 조직에는 치료 후 섬유화 흉터 (fibrotic scar) 가 형성되는데, 이 흉터 내부의 종양세포는 대사·세포주기 활동을 ‘잠시 멈춘’ 휴면 (dormant) 상태로 머물다 경계를 벗어나는 순간 다시 증식 모드로 전환됐다. 휴면 세포에는 stem-like 유전자와 생존 경로가 활성화되어 있어 재발의 씨앗이 된다. Joyce 교수의 메시지는 명확했다. “암을 이기는 길은 세포 한 종류를 겨냥하는 것이 아니라, 치료로 인해 변형되는 ‘치유 과정’까지 포함한 생태계 전체를 겨냥해야 한다.” 면역세포 재프로그래밍, 섬유화 차단, 염증 조절을 묶는 다중 축 공략이 뇌종양뿐 아니라 다양한 암 재발 방지의 열쇠가 될 것이라는 전망이 큰 울림으로 다가왔다.
예측 종양학의 기회
그림 2. Christina Curtis 교수의 plenary 강연 모습
마지막 날의 오전 plenary session은 predictive oncology를 주제로 이루어졌는데, Christina Curtis 교수는 “Multi-scale modeling of malignancy: From virtual tumors to predictive oncology”라는 제목으로 디지털 트윈을 활용해 암의 진행 과정을 가상 공간에 복제하는 청사진을 제시했다. 선택적 스위프와 빅뱅 모델을 대비하며 “일부 종양은 태생적으로 전이 준비가 되어 있다”는 가설을 제시했고, TP53 변이를 도입한 위암 오가노이드 모델과 장기 추적 코호트를 통해 전이 및 재발이 발생하는 과정을 시뮬레이션했다. 이어 생식계 유전체의 면역 영향과 공간 단백체 기반 예측을 모델에 통합해야 한다고 강조했다. T-세포 침윤·세포독성은 15 %가량 유전 가능성이 있으며, germline epitope burden이 낮을수록 암 위험이 높았다. 한편 HER2 유방암에서는 CD45 IHC 이미지를 머신러닝에 적용해 항-HER2 단독으로 병리학적 완전관해 (pathological complete response) 가 예상되는 환자를 정확히 선별, 화학요법을 생략할 수 있는 ‘치료 최소화’ 가능성을 입증했다. Curtis 교수의 강연 외에도 다른 강연들도 치료의 반응성 또는 전이/재발을 예측할 수 있는 모델들을 설명하며 환자별로 다중 스케일 데이터를 바탕으로 맞춤 치료 설계를 통해 필요한 최소한의 치료를 받아 부작용을 줄이면서도 치료 효과는 향상시키는 것의 중요성을 배울 수 있었다.
포스터 세션
그림 3. 포스터 발표 현장
Role of adherent-to-suspension transition in melanoma metastatic dissemination and circulating tumor cell dynamics 라는 주제로 포스터 발표를 진행하게 되었다. 단일 세포 및 공간 전사체 분석을 통해 흑색종 세포가 부착 의존성을 잃고 순환 종양 세포 (circulating tumor cell, CTC)로 전환되는 과정을 추적하여 해당 과정에 IKZF1, IRF8, NFE2 3개의 adherent-to-suspension (AST) 인자들이 작용하는 것을 확인했다. 이에 대해 다른 연구자들이 CTC가 혈액 속에서 다른 면역세포와 상호작용을 하는데 있어서의 AST 인자들의 역할 및 기존에 알려진 침습성 표현형 (invasive phenotype)로 흑색종 세포가 전환되는 EMT-like transition 과의 연관성에 대해 질문하였다. 현재까지 암 전이 과정에서 암 세포에만 주목했기 때문에 다른 세포들과의 상호작용을 탐구하기 위해 공간전사체 분석을 활용하는 방안을 계획하게 되었다. 추가적으로 EMT-like transition과 AST 사이의 차이점 및 AST가 실제 암 세포의 전이능을 증가시키며 in vitro에서 세포의 부착성과 관련된 표현형을 변화시키는 점을 설명하며 암 전이를 예방하는데 있어 AST 인자들을 타겟하는 것의 임상적 의미 및 향후 연구를 진행할 수 있는 방법 등에 대해 토의하였다.
3. 결론
이번 AACR Annual Meeting 2025는 “발견-전임상-임상”을 한 축으로 잇는 거대한 지도 위에 암 연구의 현재와 미래를 입체적으로 그려 보인 자리였다. 종양 생태계의 동학, 그리고 AI-주도 예측 종양학 및 개인 맞춤 mRNA 백신까지 암 치료 패러다임이 어떻게 다학제적 융합과 기술 혁신을 통해 재편되고 있는지 구체적인 사례로 증명해 주었다. 특히 눈에 띈 것은 단일 타겟을 넘어 “생태계 기반 다중 축 공략”으로 연구 초점이 이동하고 있다는 점이다. 공간 전사체와 다중 오믹스 이미징 기술은 종양-면역-기질 세포의 상호작용을 세포·분자 해상도로 해부하며 재발과 전이의 근본 원인을 추적했고, in vivo 및 ex vivo 플랫폼들이 이러한 발견을 임상 시험 설계와 정밀 약물 선택으로 빠르게 전환시키고 있다. 동시에, 염색체 외 DNA (extrachromosomal DNA) 나 미생물 군집 (microbiome)처럼 전통적 종양학 바깥에 있던 요소들이 치료 반응성과 저항성의 핵심 변인이 될 수 있음이 확인되면서, ① 암 진화를 가장 이른 단계에서 가시화하는 정밀 진단, ② 특수 변이에 맞춘 맞춤형 화학·생물학적 제어, ③ 치료로 변형되는 미세·거시 환경까지 포괄하는 생태계 치료, ④ AI-기반 예측 모델과 디지털 트윈으로 임상 의사결정을 가속화하는 네 축이 앞으로 암 연구와 치료 혁신을 견인할 것이라는 기대감을 가지게 되었다.
학회명: American Association for Cancer Research (AACR) 2025 Annual Meeting
개최지: 미국 일리노이주 시카고
개최일: 2025년 4월 25일~30일
발표 제목: Role of adherent-to-suspension transition in melanoma metastatic dissemination and circulating tumor cell dynamics (포스터)
작성: 연세대학교 박사후연구원 이동기