피부노화 방지에 좋다던 ○○○의 배신…암 전이 돕는다

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피부, 혈관, 뼈, 연골 등을 구성하는 단백질인 ‘콜라겐’은 피부 노화를 방지하는 이로운 성분으로 널리 알려져 있다. 하지만 암 환자의 경우 콜라겐이 암 전이에 악영향을 미칠 수 있다는 연구 결과가 나왔다.

광주과학기술원(GIST)은 남정석 생명과학부 교수 연구팀이 암 전이 단백질인 ‘디스에드헤린’의 종양 악성화 메커니즘에 콜라겐이 관여한다는 점을 확인했다고 최근 밝혔다.

왼쪽부터 이번 연구를 지도한 생명과학부 남정석 교수, 연구를 수행한 이충재 박사(국립암센터 박사후연구원). 광주과학기술원(GIST) 제공

‘디스에드헤린’은 암에서만 발현하는 단백질로 특히 침윤성과 전이성이 강한 암일수록 발현 정도가 높은 것으로 밝혀져 미국 국립 인간유전체연구소(NHGRI)의 질병유전체 데이터베이스에서 암 전이 단백질로 분류되고 있다.

암은 재발과 전이로 인해 치료가 어려운 질병이다. 암으로 인한 사망의 대부분은 특정 장기에서 처음 발생한 원발성 암이 아니라, 전이로 인해 필수 장기가 기능이 손상되면서 발생한다. 따라서 암 전이 메커니즘을 규명하고, 이를 제어할 수 있는 새로운 치료 전략을 수립하는 것이 매우 중요하다.

연구팀은 2022년 선행 연구에서 디스에드헤린이 세포신호변환을 통해 암의 악성화 및 전이를 유도한다는 사실을 밝히고, 이를 억제하는 펩타이드 항암제를 발굴한 바 있다.

선행 연구를 바탕으로 대장암 환자의 단일세포 공개데이터 분석 및 임상 조직 분석을 통해 연구팀은 디스에드헤린이 종양 미세환경 내 세포외기질(Extracellular Matrix, ECM)의 대표적 구성 성분인 콜라겐 리모델링에 중요한 역할을 한다는 것을 규명했다. 콜라겐 리모델링은 콜라겐의 분해, 재배치 등 구조적 변화를 의미한다. 또한 암의 악성도가 높을수록 이러한 현상이 더 활발히 일어난다는 사실을 밝혔다.

광주과학기술원(GIST) 제공

연구팀은 인간화 마우스(인간 세포나 조직을 이식한 쥐)를 만들어 디스에드헤린과 MMP9 간 신호전달 매개의 콜라겐 리모델링이 면역억제 및 혈관신생을 촉진해, 암세포 친화적 종양 미세환경을 형성하는 데 기여한다는 사실을 입증했다.

연구를 지도한 남정석 교수는 “이번 연구는 암 전이 단백질인 디스에드헤린에 의한 종양 미세환경 변화를 통해 암의 악성화와 전이를 촉진하는 신규 메커니즘을 규명했다는 데 의의가 크다”면서 “이는 향후 종양 악성화 및 전이를 제어할 수 있는 새로운 치료 전략의 기반을 마련하는 데 기여할 것으로 기대한다”라고 설명했다.

이번 연구는 한국연구재단의 중견연구자지원사업과 바이오의료기술개발사업, IRC 선도연구센터지원사업, GIST GRI 사업의 지원을 받았으며, 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 지난달 30일 게재됐다.

최현정 동아닷컴 기자 phoebe@donga.com