급성 골수성 백혈병…새로운 신호전달 경로 규명

국내 연구팀 "백혈병 치료에 획기적 발판 마련"

▲Tspan3에 의한 백혈병 증식 모델.[사진제공=한국연구재단]

[아시아경제 정종오 기자] 급성 골수성 백혈병의 새로운 신호 전달 경로가 규명됐다. 국내 연구팀이 종양이 자라는 데 영향을 주는 단백질(티스팬3)을 새롭게 밝혀내 암 세포의 신호전달 경로를 찾아냈다. 백혈병 치료에 획기적 발판을 마련될 것으로 기대된다.

급성 백혈병은 약제 내성과 재발을 일으켜 사망률이 높은 위험한 종양이다. 백혈병 치료에는 지난 수십 년 동안 같은 종류의 약제가 사용돼 기존 환자들의 약제 내성이 강하기 때문에 치료 효과가 현저히 떨어졌다. 새로운 약물 타깃을 밝히는 일이 시급했다.

이런 백혈병의 내성과 재발이 종양 줄기세포에 의해 유도되며 종양 줄기세포는 조혈 줄기세포에서 유래한다고 알려져 있는데 조혈과 종양 줄기세포에 관한 연구는 백혈병 치료를 위해 중요한 분야이다. 종양줄기세포는 종양을 유발하는 가장 기본이 되는 세포로 종양의 재발과 약제 내성을 유도한다고 알려져 있다. 조혈줄기세포는 생체에 존재하는 모든 면역세포를 생성하는 세포이다. 주로 골수에 존재하면서 생체가 필요로 하는 많은 종류의 분화된 세포를 만든다.

연구팀이 암 세포에서 무사시2(Musashi2)의 기능을 확인하기 위해 무사시2 유전자를 제거한 생쥐의 조혈 줄기세포와 종양 줄기세포를 추출했다. 유전자 그룹 분석과 문헌을 통해 선별된 후보에 대해서 실험한 결과 종양 발병과 줄기세포의 재생에 중요한 새로운 유전자인 티스팬3(Tspan3)을 발견했다. 티스팬3은 세포 표면에 있는 수용체 단백질로서 현재까지 기능이 자세하게 연구돼 있지 않았다. 무사시는 RNA에 결합해 특이한 유전자의 기능을 조절하는 단백질이다. 종양 줄기세포와 조혈 줄기세포의 자아 재생에 필수적 역할을 담당한다.

백혈병이 유도된 생쥐의 종양 줄기 세포를 분리해 티스팬3을 억제, 다시 투입하자 사망률이 50%로 낮아졌다. 반면 티스팬3를 그대로 보유한 생쥐는 모두 사망했다. 또 90명의 만성 골수성 백혈병 환자(만성기 42명, 가속기 17명, 급성기 31명)에게서 분리한 샘플을 조사한 결과 만성기에서 급성기로 진행함에 따라 티스팬3의 발현이 5배 가량 증가하는 것을 확인했다.

세포 단백질 티스팬3이 무사시2와 직접 결합해 종양 줄기세포의 활동을 촉진하다는 것을 최초로 밝혀낸 것이다. 티스팬3이 종양의 진행과 예후를 발견하는 데 중요한 역할을 할 뿐 아니라 골수성 백혈병 치료제의 새로운 표적단백질임을 증명한 것이다.

권혁영 교수(순천향대)와 레아(Reya, 캘리포니아주립대) 교수가 이번 연구를 이끌었다. 줄기세포 연구 분야 학술지인 '셀 스템 셀(Cell Stem Cell)'지 온라인 판 7월 23일자(논문명: Tetraspanin3 is required for the development and propagation of acute myelogenous leukemia)에 실렸다.

권혁영 교수는 "종양 줄기세포의 새로운 신호 전달 경로를 찾아냈고 약물 내성과 재발률이 높은 종양에 대한 획기적 치료제 발굴에 큰 기여를 할 것으로 기대한다"고 말했다.