폐암은 전 세계 암 사망률 1위를 차지하는 치명적 질환으로, 특히 비소세포폐암(NSCLC)은 초기 증상이 거의 없어 진단 시 이미 진행된 경우가 많다. EGFR-TKI와 같은 표적 치료제가 개발되었음에도 불구하고 치료 저항성(resistance)이 빠르게 발생해 생존율 개선에 여전히 큰 한계가 존재한다. 이 때문에 종양 진행과 치료 반응성을 결정하는 새로운 바이오마커(biomarker)와 저항성 극복을 위한 치료표적(therapeutic target) 발굴은 폐암 치료 패러다임을 변화시키는 핵심 전략으로 주목받고 있다.

암 정밀의학(Cancer Precision Medicine)은 환자의 유전체·전사체·단백체 등 분자 정보를 기반으로 개인별 특성에 최적화된 치료법을 제시하는 접근법이다. 본 연구는 이러한 정밀의학적 분석을 바탕으로 비소세포폐암의 진행을 촉진하는 새로운 신호 네트워크를 규명하고, 향후 치료전략 개발에 활용 가능한 핵심 표적을 발굴했다는 점에서 중요한 의미를 가진다.

1. PYCR1–EGFR–TLR 신호축 기반 폐암 진행 기전 규명

첫 번째 연구인 PYCR1 drives lung cancer progression through functional interactions with EGFR and TLR signaling pathways” (Experimental & Molecular Medicine, 2025, IF 12.9)에서는 proline 대사 효소인 PYCR1이 EGFR 및 TLR 신호와 기능적으로 연결되어 폐암의 성장과 전이를 촉진한다는 새로운 분자기전을 제시하였다. 본 연구는 기존 대사효소로만 인식되던 PYCR1이 폐암 신호 네트워크의 핵심 조절자로 기능함을 처음으로 규명하였으며, 향후 폐암 특이적 신약 개발을 위한 중요한 전략적 타깃이 될 수 있음을 보여주었다. (그림 1 참조).

2. USP21–EGFR–Lyn 축 기반 저항성 극복 치료표적 발굴

두 번째 연구인 USP21-EGFR-Lyn axis drives NSCLC progression and therapeutic potential of USP21 inhibition” (Biomarker Research, 2025, IF 11.5)에서는 탈유비퀴틴화 효소 USP21이 EGFR 및 Lyn kinase 신호를 동시에 활성화하여 폐암 진행을 촉진한다는 기전을 규명하였다. 본 연구는 USP21이 폐암 진행의 핵심 조절자임을 밝힘과 동시에, EGFR 표적 치료의 내성을 극복할 수 있는 새로운 바이오마커 및 병용 타깃임을 입증한 점에서 임상적 가치가 크다고 할 수 있다. (그림 2 참조).

위 연구들은 성균관대학교 학석연계과정에 지원한 이하정 연구원을 중심으로, 분자면역학 연구실(의과대학 이기영 교수)의 대학원생들인 김지영, 신지혜, 강예은 연구원이 함께 수행하였다. 이하정 연구원의 본 연구 성과는 “학부생도 세계적 수준의 연구를 수행할 수 있다” 는 것을 입증한 대표적 사례로, 우리 대학이 추구하는 연구 중심 교육의 모범적 성취라 할 수 있다.

※ 논문명: PYCR1 drives lung cancer progression through functional interactions with EGFR and TLR signaling pathways.

※ 학술지: Experimental & Molecular Medicine.

※ 논문링크: https://www.nature.com/articles/s12276-025-01577-z

※ 논문명: USP21-EGFR-Lyn axis drives NSCLC progression and therapeutic potential of USP21 inhibition.

※ 학술지: Biomarker research.

※ 논문링크: https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC12239452/