"교모세포종 항암제 내성 극복할 유망 표적 유전자 찾았다"

울산과기원·기초과학연구원 "항암·노화 예방 등 연구에 중요 단서"

(울산=연합뉴스) 김용태 기자 = 울산과학기술원(UNIST)과 기초과학연구원(IBS)은 악성 뇌종양인 교모세포종의 항암제 내성을 무력화할 수 있는 단서를 찾았다고 19일 밝혔다.

UNIST에 따르면 의과학대학원 안톤 가트너(Anton Gartner) 특훈교수팀은 바이오메디컬공학과 이세민 교수팀, IBS 유전체항상연구단과 공동연구를 통해 APE1 등이 교모세포종의 항암제 내성을 극복할 수 있는 유망한 표적 유전자라는 사실을 밝혀냈다.

교모세포종은 환자 10명 중 9명이 5년 내 사망하는 악성 뇌종양이다.

현재 교모세포종을 직접 공격할 수 있는 항암제는 테모졸로마이드(TMZ) 하나뿐이다.

TMZ를 비롯한 세포독성 항암제는 세포 DNA에 손상을 유발하는 방식으로 작용하는데, 암세포는 이에 대응해 DNA 손상을 스스로 복구하는 등 항암 치료를 어렵게 한다.

연구팀은 DNA 복구 경로와 세포의 TMZ 내성 간 상관관계를 알아내고자 19개의 DNA 손상 복구 경로에 관여하는 47개 단백질 유전자를 한 개 이상 불활성화시킨 세포주를 제작한 뒤 이들의 TMZ 민감성을 분석했다.

실험 결과 세포의 APE1 단백질 발현을 억제하면 MMR 유전자가 결핍된 TMZ 내성 세포라도 항암제 민감성이 개선됐다. MMR 유전자 결핍은 TMZ 내성 원인 중 하나다.

반면 MPG 단백질 발현 억제는 항암제 민감성에 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다.

APE1 단백질과 MPG 단백질 모두 DNA 복구 경로 중 BER 복구 경로에 참여하는 단백질이지만 상반된 효과를 보인 것이다.

연구팀은 MPG 단백질 발현을 억제해도 항암제 내성이 개선되지 않은 이유를 세포가 TLS라는 대체 복구 경로를 사용하기 때문이라고 분석했다.

연구팀은 TLS 경로에 관여하는 단백질 유전자도 항암제 내성 억제의 표적이 될 수 있다고 보고 추가 연구를 진행할 계획이다.

연구팀은 항암제 내성과 노화 간 관계도 새롭게 확인했다.

TMZ에 대응하는 과정에서 세포에 축적된 DNA 돌연변이 패턴이 노화로 축적되는 것으로 알려진 돌연변이 패턴과 유사했다.

이는 TLS 중합 효소 중 하나인 TLS 중합 효소 제타가 노화와 TMZ 내성 세포 모두에 돌연변이를 축적하는 원인임을 보여준다고 연구팀은 설명했다.

연구팀 관계자는 "이번 연구는 DNA 복구 과정의 취약성을 표적으로 하는 항암, 노화 예방과 같은 정밀 의학 연구에 중요한 단서를 제공했다는 점에서 의미가 있다"고 말했다.

이같은 연구 결과는 국제 학술지 '핵산 연구'(Nucleic Acids Research)에 이달 5일 자로 게재됐다. 연구는 한국연구재단, IBS 등의 지원을 받아 이뤄졌다.

yongtae@yna.co.kr

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