암세포가 만든 '거짓 신호' 끊어내자 암 전이 멈췄다

강병헌 UNIST 생명과학과 교수(왼쪽)와 박혜경 연구교수. UNIST 제공.

국내 연구진이 암세포가 체내에서 퍼지는 새로운 생리 회로를 밝혀내고 이를 차단하는 방법을 제시했다. 특히 전이가 잘 일어나는 피부암인 흑색종에서 전이를 억제하는 데 성공해 새로운 항암 치료 전략으로 발전할 가능성이 주목된다.

울산과학기술원(UNIST)은 강병헌 생명과학과 교수 연구팀이 피부암인 흑색종 세포가 전이를 촉진하는 생리 회로를 규명하고 새로운 치료 전략을 제시했다고 27일 밝혔다. 

연구팀은 흑색종 세포가 산소가 충분한데도 일부러 '산소가 부족하다'는 거짓 신호를 만들어 체내에서 확산된다는 사실을 알아냈다. 단백질 CypD를 다시 활성화하면 거짓 신호를 막아 암 전이를 차단할 수 있다는 사실도 입증했다. 연구 결과는 국제 학술지 '신호 전달 및 표적 치료(Signal Transduction and Targeted Therapy)'에 게재됐다.

산소가 부족해지면 에너지를 만들기 어렵기 때문에 보통 세포에게 불리하다. 암세포는 오히려 산소가 부족한 상황을 기회로 활용한다. 산소가 부족할 때 만들어지는 저산소유도인자-1알파(HIF1α) 단백질이 세포의 이동성과 혈관 형성을 촉진해 암세포의 전이 능력을 높인다.

연구팀은 흑색종 세포가 실제로는 산소가 충분한데도 '거짓 저산소 신호'를 만들어 HIF1α 단백질을 늘린다는 사실을 밝혀냈다. 흑색종 세포는 활성 산소(ROS)를 이용해 거짓 신호를 만들어냈다. 실제로 산소가 충분하더라도 세포 속 미토콘드리아에 ROS가 많이 쌓이면 HIF1α 단백질의 양이 늘어나 암 전이가 촉진됐다.

흑색종 세포의 거짓 저산소 신호 회로를 끊을 방법도 찾아냈다. CypD 단백질을  활성화하는 것이다. CypD 단백질이 활성화되면 세포 미토콘드리아의 ‘투과성 전이공(mPTP)’이 열리면서 세포 안에 ROS가 과도하게 축적되는 것을 막아준다. 

동물실험에서 CypD 단백질을 다량 발현시킬 수 있는 유전자 운반체(Ad-CypD)를 피부암 조직에 소량 투여하자 전이가 효과적으로 차단됐다. 

강 교수는 “흑색종은 피부 표면에 위치해 약물 주입이 쉽다”며 “이번 연구에서 제안한 CypD 기반 유전자 치료를 기존 면역항암제와 병행하면 시너지 효과를 낼 것으로 기대된다"고 말했다. 

<참고 자료>
- doi.org/10.1038/s41392-025-02314-8

[정지영 기자 jjy2011@donga.com]