리보솜끼리 충돌하면 암세포 ‘스트레스 사망’

백혈병 항암 반응 원리 규명
약물 내성 환자 치료 실마리

기사 내용과 관련없는 참고사진. 게티이미지뱅크

국내 연구팀이 만성골수성백혈병 표적항암제가 암세포를 죽이는 원리를 분자 수준에서 처음 확인했다. 약이 들어가면 세포 안에서 단백질을 만드는 리보솜끼리 충돌이 일어나고 그 스트레스로 암세포가 스스로 죽는다는 사실을 규명한 것이다.

KAIST는 임정훈 생명과학과 교수, 김동욱 의정부을지대병원 교수, 김홍태 울산과학기술원(UNIST) 교수 공동연구팀이 만성골수성백혈병 표적항암제의 작용 기전을 새롭게 규명했다고 23일 밝혔다. 연구 결과는 국제학술지 ‘루케미아’에 공개됐다.

만성골수성백혈병은 조혈모세포에 유전적 이상이 생겨 비정상 단백질 ‘BCR::ABL1’이 만들어지면서 발생한다. BCR::ABL1은 세포에 지속적인 성장 신호를 보내 암세포를 증식시킨다. 표적항암제가 표준 치료로 쓰이지만 일부 환자에서 약물 내성이 생기거나 치료 반응이 낮다는 문제가 있었다.

연구팀은 항암제가 투입되면 리보솜 흐름이 교란되면서 충돌이 발생하고 그 스트레스로 암세포가 스스로 죽는다는 사실을 확인했다. 충돌을 감지하는 핵심 단백질로는 ‘ZAK’를 지목했다. ZAK는 평소 암세포 성장을 돕다가 항암제가 투여되면 암세포 사멸을 이끄는 쪽으로 돌아선다. 같은 단백질이 암 진행과 치료 과정에서 정반대의 역할을 한다는 사실을 처음으로 밝혀냈다.

연구팀은 백혈병 환자 유래 암세포 분석으로 이를 검증했다. 리보솜 충돌을 늘리는 약물을 함께 쓰면 항암 효과가 높아졌고 ZAK 기능이 떨어지면 항암제 반응성도 낮아졌다.

임정훈 교수는 “세포가 비정상적인 단백질 합성을 감지하고 이를 사멸 신호로 전환하는 과정이 치료에 얼마나 중요한지를 보여주는 연구”라고 말했다.

박주민 KAIST 생명과학과 박사후연구원은 “리보솜 충돌이 암세포 사멸을 결정하는 핵심 스위치인 만큼 다양한 암종으로 연구를 확장할 계획”이라고 밝혔다.

조가현 동아사이언스 기자 gahyun@donga.com