암 전이 과정 밝혀졌다…전이암 극복길 열어

한국원자력의학원, 특정 단백질 조절하면 전이암 예방

▲전이암 과정이 밝혀져 치료제가 나올 것으로 기대된다.[사진제공=한국원자력의학원]

[아시아경제 정종오 기자] 암의 전이를 일으키는 유전자 경로가 밝혀졌다. 암세포의 전이를 억제할 수 있는 길이 열렸다. 특정 단백질을 조절하면 전이암 예방이 가능해 질 것으로 전망된다.

한국원자력의학원은 암세포의 전이를 촉진하고 제어하는 새로운 암 전이 경로를 규명했다고 2일 발표했다. 암세포에서 변이가 자주 관찰되는 complex I 효소와 p21 단백질을 통해 암 전이가 조절되는 경로가 밝혀졌다. 이를 통해 암 전이를 막는 새로운 치료기술을 개발할 수 있다.

complex I는 세포 속의 미토콘드리아에 위치하는 거대 효소로 세포의 에너지 대사에 관여한다. p21은 세포 성장을 조절하는 단백질을 일컫는다. 이른바 '두 번째 암'으로 불리는 전이암은 치료 방법이 제한적이거나 치료효과가 낮은 경우가 많다. 특히 암 전이가 일어나는 원리에 대해 밝혀진 적이 거의 없어 극복에 어려움이 많았다.

국가암등록 통계를 보면 최근 5년 동안 암 환자 생존율은 66.3%인데 전이암 생존율은 18.7%에 불과하다. 그만큼 전이암의 경우 사망률이 높다.

엄홍덕 한국원자력의학원 박사팀은 폐암 세포와 쥐를 이용한 동물실험을 통해 complex I 효소가 암 전이를 촉진하는 핵심 인자임을 처음으로 밝히고 이 효소의 조절 경로를 확인했다.

complex I 효소는 활성산소 생성을 통해 암 전이를 촉진하는데 이런 전이 과정은 세포 사멸 단백질로 알려진 'Bax 단백질'을 통해 제어된다. 'Bax 단백질'이 다시 다른 단백질들과 결합을 통해 암의 전이를 조절하는 경로를 규명함으로써 암 전이 제어기술의 개발이 가능해 졌다. Bax단백질은 결함이 있거나 체내에서 필요가 없어진 세포를 죽이는 단백질을 말한다.

연구팀은 또 세포 성장을 조절하는 것으로 알려진 p21단백질이 암 전이를 촉진하는 물질(slug)을 분해함으로써 암 전이를 억제하는 것과 이 과정에 관여하는 여러 단백질들의 분자적 결합과정도 처음으로 규명했다.

p21 단백질은 암 억제 인자로 유명한 p53을 비롯한 다른 단백질들과 거대 결합체를 형성해 slug를 분해하는 것으로 나타났으며 이 과정에서 p21과 p53의 협력성은 학계의 비상한 관심을 받고 있다.

이번 연구를 통해 암 전이를 촉진하는 작용은 억제하고 암 전이를 억제하는 작용은 상승시키는 다양한 치료법의 실용화 가능성이 열렸다. 앞으로 환자의 유전적 특성에 따른 암 전이 예방을 기대할 수 있다.

미래창조과학부에서 지원하는 방사선기술개발사업의 일환으로 수행된 이번 연구 결과는 분자생물학 및 암 생물학 학술지인 'EMBO Reports'와 'Oncotarget'에 두 편의 논문(논문명①: Cooperative actions of p21/WAF1 and p53 induce Slug protein degradation and suppress cell invasion. EMBO Reports. 논문명②:Nuclear and cytoplasmic p53 suppress cell invasion by inhibiting respiratory complex-1 activity via Bcl-2 family proteins. Oncotarget)으로 발표됐다.

엄홍덕 박사는 "그동안 암 환자에서 complex I 과 p21의 변이가 많이 관찰됐는데 그 의미를 정확히 알기는 어려웠다"며 "이번에 규명된 전이 경로를 바탕으로 암 전이 억제를 극대화하는 물질이나 기술을 개발하면 암 전이를 사전에 차단해 암환자 생존율 향상에 크게 기여할 것"이라고 설명했다.