암 발생-전이 새로운 원인 찾았다

유발 단백질 ‘변성 메커니즘’ 규명… 백성희 교수팀 “새 치료제 개발기대”

국내 연구진이 암 발생 및 전이와 관련된 새로운 메커니즘을 발견했다.

백성희 서울대 생명과학부 교수팀은 암을 유발하는 것으로 알려진 ‘히프원(HIF-1)’ 단백질의 변성 여부에 따라 암 발생 및 전이가 조절된다는 사실을 규명하는 데 성공했다고 14일 밝혔다.

빠르게 성장하는 암세포로 인해 혈관이 부족해지고, 그로 인해 산소까지 모자라면 히프원 단백질이 생겨나기 시작한다. 히프원 단백질은 혈관 형성을 촉진해 암세포가 혈관으로부터 산소를 잘 공급받아 살아남을 수 있도록 한다.

연구진은 산소 농도가 낮은 환경에서만 생기는 히프원 단백질의 특성에 주목해 연구를 진행했다. 그 결과 히프원 단백질에 포함된 수소 원자가 메틸기(CH3)로 바뀌는 반응이 일어나면 암 발생과 전이가 억제되는 사실을 확인했다. 반면 메틸기로 바뀌지 않을 경우 암 발생과 전이가 촉진됐다.

실제로 연구진이 히프원 단백질의 메틸화가 일어나지 않는 돌연변이 쥐를 만들어 암 발생이 촉진되는지 살펴봤더니, 일반 쥐보다 종양의 크기가 더 커졌다. 또 연구진은 ‘LSD1’이라는 효소가 히프원 단백질과 결합하면 메틸화를 억제해 암 발생 및 전이를 촉진한다는 사실도 확인했다.

백 교수는 “LSD1 억제제를 통해 히프원 단백질의 메틸화를 증가시키면 암 발생과 전이를 억제할 수 있다”며 “이 원리를 이용하면 새로운 암 치료제를 개발할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구진은 실제 암 환자의 유전자 중 히프원 단백질의 메틸화와 연관이 있는 돌연변이들도 발견했기 때문에 향후 이 돌연변이를 가진 사람들에 대한 맞춤형 치료가 가능해질 것으로 기대하고 있다.

연구결과는 ‘네이처’의 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 1월 13일자 온라인판에 게재됐다.

권예슬 동아사이언스 기자 yskwon@donga.com