[과학을 읽다]폐암 조기진단 가능해진다

국내 연구팀, 특정 단백질 증가 현상 찾아내…폐암 조기 진단 키트·신약 개발 기대

▲정상폐와 폐암에서의 USE1의 조절 메커니즘.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 폐암을 조기에 진단할 수 있는 생화학 마커를 국내 연구팀이 발견했습니다. 폐암환자의 92.5%에서 'USE1' 단백질이 증가돼 있고 이중 13%에서는 USE1 유전자에 돌연변이가 발생해 폐암이 발생한다는 사실을 발견했습니다. 폐암을 조기에 진단할 수 있는 새로운 생화학적 지표를 확보했습니다. 'USE1'은 생체 내 단백질의 항상성을 조절하는 유비퀴틴 프로테아좀 시스템을 구성하는 효소 중 하나입니다.

이번 연구 결과는 폐암에 대한 바이오마커(단백질이나 DNA, RNA, 대사 물질 등을 이용해 몸 안의 변화를 알아낼 수 있는 지표)로 가능해 관심을 모으고 있습니다.

폐암은 국제적으로 연간 100만 명이 사망하는 치명적 암입니다. 수십 년 동안 진단과 치료 기술이 개발됐는데 특별한 자각증상이 없고 대부분 진행 암 또는 다른 부위에까지도 전이된 상태에서 발견돼 폐암 환자의 완치율은 30% 이하로 낮습니다. 폐암을 일찍 발견할 수 있다면 완치율도 높아집니다. 조기 진단이 되면 생존율을 80% 이상 획기적으로 늘어납니다.

현재 폐암 진단을 위해서는 이미징 방법(X-ray, CT, MRI 등)에 의존도가 높은 편으로 생화학적 지표로 사용될 수 있는 물질은 발견된 예가 적습니다. 폐암 진단을 위해 바이오 마커라는 이름으로 제시된 물질들이 존재하는데 여전히 충분한 특이성(specificity)과 민감성(sensitivity)을 나타내지 못하고 있습니다.

연구팀은 106명의 폐암환자의 폐암 조직과 정상조직의 단백질의 발현 양을 비교 분석한 결과 폐암조직의 92.5%에서 USE1의 발현양이 증가돼 있음을 확인했습니다. 세포와 동물을 사용해 USE1의 발현양이 증가했을 때 폐암을 증식시킴을 확인했습니다. 반대로 USE1의 단백질의 발현양이 감소되면 폐암을 감소시킴을 밝혀냈습니다.

106명의 폐암 환자의 DNA를 분석한 결과 13명의 폐암환자로부터 5종의 USE1 돌연변이를 발견했습니다. 이들 돌연변이들에 의해 실제로 USE1의 단백질의 발현양이 증가돼 폐암을 유발함을 알아냈습니다. 초고속 질량 분석기를 이용해 USE1의 결합 단백질을 확인한 결과 세포주기 조절에 중요한 역할을 하는 'APC/C'에 의해 USE1의 발현양이 조절됨을 규명했습니다. APC/C는 유비퀴틴 시스템에 관여하는 효소 중 하나입니다.

이번 연구는 이창환 울산의대 서울아산병원 교수 연구팀이 수행했습니다. 연구 결과는 국제학술지인 국립암학회지(JNCI) 10월18일자(논문명 : Association of Uba6-specific-E2(USE1) with lung tumorigenesis)에 실렸습니다.

이창환 교수는 "이번 연구 성과는 폐암의 발병과 관련된 중요한 핵심 단백질을 발견한 것"이라며 "폐암을 진단할 수 있는 특이적 바이오 마커로서 사용할 수 있어 폐암에 관한 이해를 높이고 폐암의 조기 진단 키트와 신약개발 등이 가능하다"고 말했습니다.