피부에 좋다는 콜라겐, 암 전이 돕는다

남정석 광주과학기술원(GIST) 생명과학부 교수(왼쪽)와 이충재 박사(국립암센터 박사후연구원). GIST 제공.

콜라겐은 피부, 뼈, 머리카락 등을 구성하는 우리 몸의 주요 성분이다. 피부 노화를 방지하는 성분으로 잘 알려져 있어 피부 관리 제품에도 많이 쓰인다. 콜라겐은 유익한 성분으로 알려져 있지만 암 환자의 경우 암 전이가 될 수 있는 악영향을 미칠 수 있다는 점이 확인됐다. 

광주과학기술원(GIST)은 남정석 생명과학부 교수 연구팀이 암 전이 단백질인 ‘디스에드헤린’의 종양 악성화 메커니즘에 콜라겐이 관여한다는 점을 확인했다고 10일 밝혔다. 

암으로 인한 사망 대다수의 원인은 특정 장기에서 처음 발생하는 ‘원발성 암’이 아니라 '전이'로 인한 필수 장기 기능 손상이다. 암 전이 메커니즘을 규명해 암 전이를 막는 치료 전략을 수립하는 것이 중요한 이유다. 

연구팀은 암 전이 단백질인 디스에드헤린이 콜라겐 분해 및 재배치에 관여해 암이 악화되거나 전이가 일어나도록 촉진한다는 사실을 규명했다. 디스에드헤린은 암에서만 발현하는 단백질이다. 침윤성과 전이성이 강한 암일수록 디스에드헤린 발현 정도가 높아 미국 국립 인간유전체연구소의 질병유전체 데이터베이스에는 ‘암 전이 단백질’로 분류되고 있다.

연구팀은 2022년 수행한 선행 연구를 통해 디스에드헤린이 세포 신호 변환을 통해 암의 악성화와 전이를 유도한다는 사실을 밝힌 바 있다. 이 과정을 억제하는 펩타이드 항암제도 발굴했다. 

연구팀은 선행 연구를 바탕으로 디스에드헤린이 콜라겐 리모델링에 중요한 역할을 한다는 점을 확인했다. 콜라겐 리모델링은 콜라겐의 분해, 재배치 등 구조적 변화를 의미한다. 

콜라겐은 종양 미세환경 내 세포외기질의 대표적인 구성 성분이다. 종양 미세환경은 혈관표피세포, 면역세포, 섬유아세포 등의 세포들과 세포외기질로 구성된다. 암세포와 끊임없이 상호작용해 암 성장, 악성화, 전이를 촉진하는 역할을 한다. 

연구팀에 따르면 디스에드헤린은 세포외기질을 분해하고 재구성하는 단백질인 ‘메트릭스 메탈로프로티에이즈-9(MMP9)’ 발현을 증가시킨다. 이를 통해 콜라겐을 분해하고 암 연관섬유아세포(CAF)를 활성화해 콜라겐 재배치를 촉진한다. 이는 암의 악성화와 전이를 유도한다는 사실도 확인됐다. 

연구팀은 인간화 마우스(인간 세포나 조직을 이식한 쥐)을 대상으로 디스에드헤린과 MMP9 간 신호전달 매개를 통한 콜라겐 리모델링이 면역 억제 및 혈관 신생을 촉진해 암세포 친화적 종양 미세환경을 형성하는 데 기여한다는 사실을 입증했다. 

남 교수는 “이번 연구는 디스에드헤린에 의한 종양 미세환경 변화가 암의 악성화와 전이를 촉진하는 신규 메커니즘을 규명했다”며 “종양 악성화 및 전이를 제어할 수 있는 새로운 치료 전략의 기반을 마련하는 데 기여할 것”이라고 말했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 지난달 30일 게재됐다. 

<참고 자료>
doi.org/10.1038/s41467-024-54920-9

[문세영 기자 moon09@donga.com]