지난 달에 발표된 암 연구들을 리뷰한다. ‘암 전이’는 치료과정에서도 특히 까다롭다고 알려져 있는데 최근 한 연구에 따르면 암세포가 분해 및 재활용되는 ‘자가포식(autophagy)’ 관련 기관인 lysosome을 차단하였을 때 전이를 막을 수 있다고 한다. 그 외 4가지 연구를 소개한다.

■ 산성환경에서 암세포 활동성이 감소한다
스페인과 미국 공동연구진은 컴퓨터를 이용하여 주변 환경이 암세포 대사에 어떤 영향을 미치는지 확인하였다. 그 결과 암세포의 정상 활동을 위해서는 알칼리성 환경이 필요하였고, 이를 산성화 할 경우 활동성이 감소하였다.

공동저자인 Miquel Duran-Frigola는 “과학적인 근거에 기반하여 연구가 이루어졌지만 표적물질 가운데 일부만이 동물시험이 가능하며 전임상시험까지 성공할 수 있을 것이다”고 말했다.

다른 연구에서는 ‘Wnt signaling’에 주목하였다. 세포는 Wnt signaling pathway를 통해 분열하는데 이 과정에서 문제가 생길 경우 악성 세포가 분열되어 암이 유발될 수 있다. 연구진은 이와 관련하여 세포의 돌출된 부분인 ‘cytoneme’이 Wnt signaling pathway에 관여하며 cytoneme 형성을 막을 때 악성세포 분열을 예방할 수 있음을 밝혀냈다.

■ 암세포를 수면상태로 만들다
최근 호주 Walter and Eliza Hall Institute 연구진은 암세포의 활동을 차단할 수 있는 새로운 계열의 약물을 발견하였다. 책임연구자인 Anne Voss는 KAT6A와 KAT6B 단백질의 활동을 차단함으로써 가능하다고 설명했다.

“새로운 약물은 위험도가 높은 방식인 화학 및 방사선 요법과 같이 DNA를 손상시키는 전략을 이용하지 않는다. 세포 주기의 시작을 ‘촉발(trigger)’하는 능력을 없애 암세포를 영구적인 수면상태로 만든다. 이를 전문 용어로 ‘노화(senescence)’라고 한다. 이렇게 하였을 때, 암세포들은 죽지 않는다. 그러나 더 이상 분열하지 않음으로 증식이 불가하다. 신물질이 암환자 대상으로 연구가 이루어지기 위해서는 선행되어야 하는 과제가 많이 남아있다. 그러나 이번 연구결과는 새로운 계열의 약물이 초기치료 후 재발을 지연하거나 에방하는 데에 효과적인 강화요법(consolidation therapy)일 수 있음을 제안한다”

■ ‘Spry1 & Spry2’ 유전자를 삭제하여 면역력을 향상시키다
몇몇 연구에서는 세포수준에서 암세포를 공략하는 방식이 아닌 인체의 선천적인 방어 기전을 이용하는 전략을 탐구하였다. 한 연구에서는 면역세포의 ‘Sprouty (Spry) 1과 Spry 2’라는 두 가지 분자를 없앨 경우 더 효과적으로 공격이 가능하다고 말했다.

해당 단백질을 생성하는 유전자를 삭제했을 때 바이러스와 박테리아에 대응하는 CD8 Tcell의 생존력이 증가하였다. 뿐만 아니라 암세포에 대한 ‘기억력’이 향상되어 암세포에 재노출되었을 때, 항체가 더 빠르게 생성되어 효과적으로 대응할 수 있다.

저자는 “이번 연구결과가 생명공학 기술에 사용되었을 때 CAR Tcell의 암세포 대응력을 향상시킬수 있을 것으로 예측된다. 또한 유전체 편집(genome-editing) 기술인 CRISPR 등과 접목한다면 더 효과적으로 Spry 1과 2를 제거할 수 있다”고 설명했다.

University of California 연구진은 암 발병에 있어서 enhancer RNA (eRNA)의 기능을 밝혀냈다. 기존에 eRNA는 아무런 기능이 없다고 알려져 있었지만, 연구진에 따르면 암세포의 전이를 돕는 ‘지침(instruction)’을 포함하고 있다고 한다. eRNA는 종양촉진유전자(tumor-promoting gene)를 높은 농도로 유지하게끔 만들며, eRNA가 고갈되었을 때 종양촉진유전자의 발현은 매우 낮아졌다고 한다.

연구진은 이번 연구결과가 단순히 enhancer 단백질의 활성이나 ‘transcriptional noise’를 반영하는 것이 아니라 ‘eRNA는 기능을 가지고 있는 분자’라는 가설을 강화한다고 결론지었다.

■ 암세포의 자멸을 유도하다
이번 연구는 뇌종양 세포가 ‘자멸(self-destruct)’하는 방법을 조사하였다. 연구진은 ‘신경교종(glioblastoma)’이라 불리는 매우 공격적인 유형의 뇌 악성종양세포를 가지고 있는 쥐모델을 이용하여 암세포에 에너지 공급을 차단하는 화합물을 발견하였다. 암세포는 미토콘드리아를 통해 에너지를 공급받는다. 이 때, ‘KHS101’이라는 화합물은 미토콘드리아의 에너지 생성을 차단함으로써 신경교종을 효과적으로 치료한다. 주목한 만한 점은 해당 화합물이 다양한 종류의 신경교종에 모두 효과를 나타냈다는 것이다.

■ 맺으며
왜 코끼리는 암에 잘 걸리지 않는 걸까? 코끼리는 종양 억제 유전자인 p53이 사람이나 다른 종에 비해 20배 이상 보유하고 있다고 한다. 이 사실을 밝혀낸 연구에서는 p53 유전자가 백혈병억제인자 6(leukemia inhibitory factor 6, LIF6)라고 하는 ‘위유전자(pseudogene)’를 가지고 있어서 부활하여 재활성화됨을 알아냈다. LIF6가 재활성화 되었을 때, p53은 DNA를 공격한다. 이전의 연구에서 확인하였듯이 LIF6는 미토콘드리아 세포막에 구멍을 내어 에너지 공급을 차단하고 잠재적으로 암세포로 변화하는 것을 막는다. 저자는 LIF6를 일컬어 ‘좀비유전자’라고 하는 데 이와 같이 사라진 유전자의 기원은 3000만 년 전으로 거슬러 올라간다.

연구진은 “사라진 위유전자가 부활하였으며 해당 세포는 DNA가 수선기작을 거칠 때 발생하는 유전적인 실수나 오류에 반응한다는 점을 활용할 수 있다. 즉, 그 세포를 없애면 다음 발생하는 암을 예방할 수 있다”고 말했다.