-암 발생과 진행 조절하는 연결고리 규명

암 억제 유전자와 암 유전자의 가장 핵심적인 연결고리가 규명돼 환자에 따른 맞춤형 치료와 암 세포만을 없애는 표적 치료제 개발에 새로운 가능성이 열렸다.

한국연구재단은 1일 암의 발생과 진행을 조절하는 세포신호전달체계의 핵심적인 연결고리가 연세대 육종인 교수와 김현실·김남희 교수 등이 주도하는 연구진(사진)에 의해 규명됐다고 밝혔다.

육종인 교수, 김현실 교수 및 김남희 교수(이상 연세대)가 주도하고

이화여대 이상혁 교수와 미국 버지니아대 굼비너( B. Gumbiner) 교수 및 미시간대 와이스(S. J. Wei ss) 교수 등이 참여한 이번 연구결과는 세계 최고권위의 과학전문지 ‘사이언스’의 세포신호전달 분야 자매지인 ‘Science Signaling'지에 온라인 11월 1일자에 게재됐다.

(논문명 : p53* and microRNA-34 Are Suppressors of Cano nical Wnt** Signaling)

육종인 교수 연구진은 마이크로RN A*가 암의 발생과 진행을 조절하는 가장 중요한 신호전달체계(p5 3 암 억제 유전자와 윈트 신호전달체계)에 직접 연결돼 있음을 규명했다.

p53 암 억제 유전자의 돌연변이와 그에 따른 p53의 기능 소실은 모든 암 환자의 50%에서 발견되는 가장 중요한 유전자 이상이고, 윈트 암 유전자도 사람의 암 발생을 조절하는 가장 중요한 유전자라는 사실은 30여년 전에 이미 밝혀졌다.

그러나 지금까지 이 두 유전자는 완전히 다른 별개의 신호전달체계로 인식돼왔지만, 육 교수팀은 이번 연구를 통해 이 두 개의 신호전달이 실제로는 암 발생을 조절하는 가장 중요한 하나의 신호전달체계라는 사실을 규명했다.

또 연구팀은 p53 암 억제 유전자가 마이크로알엔에이(miRNA)를 통해 또 다른 암 유전자인 윈트 신호전달을 직접 조절한다는 사실도 밝혀냈다.

이번 연구결과 이외에도, 연구팀은 이외에도 p53 암억제 유전자와 mi RNA- 34가 암 발생뿐만 아니라 재발과 전이도 조절한다는 사실을 새롭게 규명한 바 있다.(Journal of Cell Biology, 10월 25일자)

지난 수십년간 세계 각국의 과학자들은 암 연구를 통해 사람의 암 발생과 진행을 조절하는 세포내 신호조절체계가 매우 복잡하다는 사실을 밝혀냈다. 또 암이 같은 부위에서 발생하더라도 다양한 유전적 특성을 보여 새로운 치료법 개발에 한계가 있었다.

따라서 최근 연구자들은 암의 개별적인 유전적 특성을 파악하는 맞춤형 치료와 암 유전자만을 선택적으로 공격하는 치료제 개발을 위해 노력해왔지만, 매우 복잡하고 다양한 암 세포 신호전달체계를 이해하기에는 큰 어려움이 있었다.

육종인 교수는 “이번 연구를 통해 암 억제 유전자와 암 유전자의 가장 핵심적인 연결고리가 miRNA라는 사실을 규명하여, 환자에 따른 맞춤형 치료와 암 세포만을 없애는 표적 치료제 개발에 새로운 가능성을 열었다”고 밝혔다.

용어설명

* p53 암 억제 유전자 : 암 억제 유전자로 알려진 가장 중요한 단백질 중 하나로, 세포 증식·억제·사멸 촉진하며, 사람에서 발생하는 모든 암의 50% 이상에서 p53 암 억제 유전자의 돌연변이가 발견되고, 지금까지 알려진 암 관련 유전자중 가장 중요한 암 유전자이다. 정상적으로는 p53 암 억제 유전자는 암 억제 기능을 수행하지만 암 세포에서는 돌연변이에 의해 그 기능을 상실한다. 최근에는 p53 암 억제 유전자의 손상이 암 줄기세포를 유지하여 기존의 외과적-항암-방사선 치료에 대한 내성을 유발한다는 것이 밝혀졌다.

* Wnt (윈트) 신호전달 : 사람의 암에서 암 억제 유전자를 제외하고 가장 중요한 암 유전자. 대장암에서는 90% 이상의 환자에서 Wnt 신호 전달 유전자의 돌연변이가 발견되고, 그 외의 다양한 암에서도 Wnt 신호의 활성화가 암 줄기세포 유지와 암 전이를 조절한다는 것이 알려짐. 1970년대에 유방암에서 Int 유전자의 증폭이 발견되었고, H. Vamus 교수는 Int 유전자를 발견한 공로로 Bishop 교수와 함께 1989년 노벨 생리의학상을 수상함. 그 이후 초파리에서 발견된 Wingless 유전자와 같은 유전자임이 밝혀져 Wnt (윈트) 유전자라고 명명했다.

* microRNA (마이크로RNA) : 세포내에 존재하는 22-25 nt (nucleotides) 크기의 작은 RNA. 일반적으로 단백질을 만드는 mRNA (messenger RNA)는 수백-수천 nt의 크기를 갖지만, microRNA (miRNA)는 크기가 매우 작다. 작은 크기의 RNA들은 주로 mRNA 기능을 억제하며 (RNA interference), 2006년 Fire & Mello 박사는 RNA interference 발견을 공로로 노벨 생리의학상을 수상했다.

/육심무기자