채영찬 교수팀, 대장암 세포 복제 스트레스 조절 규명
(왼쪽부터) GIST 신소재공학과 이상한 교수, 이민주 석사과정생, 황준범 박사과정생. (사진=GIST 제공) [email protected]
[울산=뉴시스] 구미현 기자 = 국내 연구진이 대장암세포를 영구 노화 상태로 접어들게 해 암세포 증식을 멈출 수 있는 방법을 찾아냈다.
울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 채영찬 교수팀이 'NSMF'라는 단백질이 대장암 세포의 복제 스트레스를 조절해 줌으로써 암세포 노화를 막고 증식을 가속화한다는 사실을 밝혀내고, NSMF 단백질을 억제하는 방식으로 세포 증식을 멈췄다고 5일 밝혔다.
암세포는 정상 세포보다 훨씬 빠른 속도로 분열해 증식한다. 복제 스트레스는 세포 속 DNA 복제 속도가 이를 따라가지 못해 복제가 멈추거나 엉키는 현상이다. 적당한 스트레스는 DNA 돌연변이를 일으켜 암의 진화를 돕지만, 스트레스가 임계점을 넘으면 DNA가 파괴돼 세포가 죽거나 분열을 멈추는 노화 상태에 빠져버린다.
이번 연구에 따르면 대장암세포는 NSMF 단백질을 복제 스트레스의 관리자로 사용한다. 복제 스트레스가 높아지면 DNA가 손상되지 않도록 보호하고, 복제를 돕는 신호 전달 체계를 활성화해 암세포의 생존을 돕는 역할이다. NSMF는 원래 신경계 단백질로 알려져 있었다.
실제 세포 단위 실험에서 대장암 세포의 NSMF 단백질 생산을 억제하자, 암세포는 감당할 수 없는 수준의 복제 스트레스를 받아 스스로 분열을 멈추고 노화 상태에 빠졌다. DNA 복제 속도가 느려지고 빈번하게 멈췄으며, DNA 이중 가닥이 끊어지는 것과 같은 치명적인 손상이 발견된 것이다. 또 노화 상태에 접어든 세포가 배출하는 물질들도 검출됐다.
동물실험에서도 유효성이 입증됐다. 선천적으로 대장암에 잘 걸리는 쥐의 NSMF 발현을 억제하자, 대장암 발생 빈도가 줄어들었으며 암이 생기더라도 성장이 억제돼 생존 기간이 대조군 대비 33.5% 늘어났다.
정상적인 장 조직에서는 아무런 부작용이 발견되지 않았다. 이미 높은 복제 스트레스에 시달리는 암세포와 달리, 정상 세포는 NSMF 없이도 스트레스를 감당할 수 있기 때문이다. 항암제 개발의 가장 큰 장벽이 정상 세포 손상에 따른 부작용인데 NSMF는 이상적인 항암제 표적이 될 수 있는 최적의 조건을 갖춘 것이다.
제1저자인 신경진 박사는 "이는 향후 NSMF 단백질을 표적으로 하는 치료제가 암세포만 골라 타격하는 표적 치료제로서의 잠재력을 보여주는 고무적인 실험결과"라고 설명했다.
채영찬 교수는 "이번 연구는 뇌 신경 발달 인자로 알려졌던 NSMF가 대장암 세포의 복제 스트레스를 관리한다는 새로운 기능을 밝혀낸 것"이라며 "NSMF 저해제가 개발된다면 암세포가 스스로 늙어 죽게 만드는 새로운 항암 전략이 될 것"이라고 말했다.
이번 연구성과는 한국연구재단의 지원을 받아 수행됐으며 세계적 권위의 학술지인 '뉴클레익 애시드 리서치 (Nucleic Acids Research)'에 1월 14일 자로 온라인 게재됐다.
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