암 전이와 암 악성화 촉진하는 콜라겐

2024년 12월 광주과학기술원이 인체에 필수적인 영양소 콜라겐이 암 환자들에게는 암 악성화와 전이를 촉진한다는 사실을 규명했다고 연구 결과를 발표했다. 

 

암 악성화와 암 전이  촉진하는 콜라겐

2024년 12월 10일 광주과학기술원(GIST)의 생명과학부 남정석 연구팀이 암 전이 단백질인 디스에드헤린(Dysadherin)이 콜라겐의 분해 및 재배치를 통해 암의 악성화와 전이를 촉진시킨다는 사실을 규명했다고 발표했다.

 

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

 

 이후 연구팀은 선행 연구를 바탕으로 대장암 환자의 단일세포 공개 데이터 분석 및 임상 조직 분석을 분석했다. 그 결과 디스에드헤린이 종양 미세환경 내 세포외기질의 대표적 구성 성분인 콜라겐의 리모델링에 중요한 역할을 한다는 것을 규명했다. 

 

암 전이 이미지. 동아사이언스

 

 암의 악성도가 높을수록 이러한 현상이 더욱 활발하게 일어난다는 사실도 밝혔다. 악성도가 높을수록 정상 세포로 파고들거나 퍼져나가는 침윤성이 높은 데다 멀리 이동하여(전이)해서 생명에 위험을 초래한다. 

 

 디스에드헤린은 암에서만 발현되는 단백질로 미국 국립 인간유전체연구소(NHGRI)의 질병유전체 데이터베이스에서 암 전이 단백질로 분류되어 있다. 특히 침윤성과 전이성이 강한 암일수록 디스에드헤린의 발현 정도가 높은 것으로 알려져 있다. 

 

암 치료의 새로운 전략의 기반을 마련

연구팀은 구체적인 기전으로 디스에드헤린이 메트릭스 메탈로프로티에이즈-9(MMP9)의 발현을 증가시키고 이를 통해 콜라겐의 분해 및 암 연관섬유아세포를 활성화시켜 콜라겐의 재배치를 촉진해서 암의 악성화와 전이를 유도한다는 사실을 밝혔다. 

 

 연구팀은 인간화 마우스를 만들어 이를 통해 디스에드헤린/MMP-9 신호전달 매개의 콜라겐 리모델링이 면역억제 및 혈관신생을 촉진하여 암세포 친화적 종양 미세환경을 형성하는데 기여한다는 사실도 확인했다. 

 

 인간화 마우스는 인간의 세포나 조직을 쥐에 이식하여 인간과 동일한 면역 체계를 갖도록 만들어진 모델로 쥐와 인간의 유전자를 모두 가지고 있다.

 

 연구를 이끈 남정석 교수는 이번 연구가 암 전이 단백질 디스에드헤린에 의한 종양 미세환경 변화를 통해 암의 악성화와 전이를 촉진하는 신규 메커니즘을 규명했다는 데 의의가 크다고 말했다.

 

 또한 향후 종양 악성화 및 전이를 제어할 수 있는 새로운 치료 전략의 기반을 마련하는데 기여할 것으로 기대한다고 덧붙였다. 연구성과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 2024년 11월 30일 게재됐다. 

 

암, 악성종양, 양성종양

암(암세포)은 원래 정상 세포였다. 어떤 유전자에 이상이 생겼는지에 따라서 악성도가 결정된다. 종양 형성을 촉진해서 암을 일으키는 암유전자가 있다. 반면 세포성장에 관여하는 유전자들을 조절해서 암을 억제하는 암억제 유전자가 있다. 

 

 필요 이상으로 세포가 증식하는 것을 종양이라고 한다. 사마귀와 혹은 양성종양의 일종이고 보기 흉할 뿐 인체에 무해하다. 양성종양은 세포가 비정상적으로 커진 것으로 다른 부위로 전이되지 않는다. 절개해서 제거하면 치유되어서 별도의 치료가 필요 없는 종양이 양성종양이다.

 

 암도 종양의 일종인데 그중에 악성 종양이다. 종양 중에서 주위 조직이나 장기로 침투하거나 신체의 다른 부위로 전이하는 경우를 악성종양이나 암이라고 부른다. 악성종양은 절개해서 제거한 후에도 다른 치료가 더 필요하다.

 

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맺음말

2024년 12월 광주과학기술원이 인체에 필수적인 영양소 콜라겐이 암 환자들에게는 암 악성화와 전이를 촉진한다는 사실을 규명했다고 연구 결과를 발표했다.