유방암 키우는 단백질 첫 규명…ATE1 ‘가속페달’ 역할

생명연, ATE1 유방암세포 성장 촉진 핵심 역할
ATE1 억제 시 암세포 증식, 전이 현저히 줄어

차현주(앞줄 왼쪽 세번째) 박사와 생명연 연구진. 생명연 제공.

국내 연구진이 유방암 세포에서 종양 성장을 촉진하는 핵심 단백질을 발굴했다. 유방암 환자의 예후를 예측할 수 있는 새로운 바이오마커로 활용하면서 새로운 유방암 신약 개발에 기여할 것으로 기대된다.

한국생명공학연구원은 차현주 박사 연구팀이 단백질 변형 효소인 ‘ATE1’(아르지닐 트랜스퍼라아제 1) 단백질이 유방암 세포의 가속 페달처럼 작동해 종양 증식과 이동, 생존을 돕는 핵심인자 역할을 한다는 사실을 처음으로 규명했다고 25일 밝혔다.

유방암은 가장 흔한 여성암 중 하나로, 폐암 다음으로 많고 암 사망 원인 4위를 차지할 정도로 치명적인 질환이다. 유방암은 아형별로 이질성이 크고, 빠르게 진행해 예후가 좋지 않기 때문이다.

세포 단백질을 변형시키는 효소인 ATE1은 간암이나 전립선암에서 종양 억제자로 작용하는 반면 흑색종에서는 오히려 종양 성장을 촉진하는 상반된 결과가 보고돼 왔다. 이 때문에 “유방암에서 ATE1이 어떤 역할을 할까”는 학계에서 오랫동안 풀리지 않은 과제로 남아 있었다.

연구팀은 대규모 유방암 환자 유전체 데이터(TCGA)를 분석해 ATE1이 정상 세포보다 유방암 세포에서 현저히 높게 발현된다는 점을 확인했다. ATE1이 많이 나타난 환자일수록 치료 결과가 좋지 않지 않다는 사실이 확인되면서 ATE1 발현 정도가 환자의 생존과 밀접하게 관련돼 있는 것으로 추정된다.

연구팀은 세포주 모델을 이용한 실험에서 ATE1을 억제했을 때 암세포의 증식과 전이가 뚜렷하게 줄어든 반면 정상 세포에는 별다른 영향을 주지 않았다.

유방암 세포를 이식한 실험 쥐 모델에서도 ATE1 억제 시 종양의 크기와 무게가 현저히 감소하는 결과가 확인됐다. 이는 실험실에서 관찰되는 현상이 아니라, 살아 있는 몸속에서도 ATE1이 유방암 성장을 돕다는 확실한 증거로 볼 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 단백질을 정밀하게 분석하는 기법을 이용해 ATE1이 세포 속 신호 전달 경로를 움직여 암세포가 더 잘 자라고, 오래 살아남도록 만든다는 사실을 밝혀냈다. ATE1이 암을 키우는 단백질 MYC를 보호해 세포가 멈추지 않고 증식하도록 만들고, 동시에 세포가 스스로 죽어 없어지는 ‘자살 프로그램’을 차단해 유방암 촉진을 가속화한다는 것이다.

차현주 생명연 박사는 “ATE1은 암 환자의 치료 결과를 좌우할 수 있는 핵심 단서가 될 수 있다”며 “앞으로 암의 새로운 길을 열고, 부작용이 적은 맞춤형 치료제 개발의 이정표가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘셀 커뮤니케이션 앤 시그널링’(Cell Communication and Signaling)

이준기 기자 bongchu@dt.co.kr