암 전이 경로 발견으로 새로운 암 치료기술이 앞당겨진다.

암 전이는 암세포가 원래 발생한 조직이나 장기로부터 다른 조직이나 장기로 이동하는 것을 말합니다. 처음 암이 발생한 것은 원발암이며 다른 조직이나 장기로 옮겨간 것을 '전이암'이라 부르게 되는데, 대장에 암이 생겨 췌장으로 전이되었다면 원발암은 대장암이고, 전이암은 췌장암이 아니라 대장에서 전이된 췌장의 전이암이라고 명명하게 됩니다.

원발부위에 암세포가 다른 조직이나 장기로 전이하기 위해서는 해당 조직이나 장기 내의 세포로 적응이 필요합니다. 예를 들어, 대장에서 발생한 대장암은 통상적으로 대장 점막 부근에서 정상세포가 암세포로 변이되어 비정상적으로 성장하는데, 대장막을 뚫고 혈액이나 림프절을 따라 췌장으로 옮겨가기 위해서는 췌장 세포에 추가적인 소위 돌연변이 혹은 적응 과정이 필요하다는 것입니다.

따라서 원발부위에 생긴 암은 성장을 억제하기 위한 화학항암제로 대장암에 준하여 선택하지만, 췌장의 전이암은 췌장암도 아닌, 대장암도 아니기 때문에 아직까지 현존 의학에서 항암제 치료가 극히 제한적이고, 치료효과도 낮을 수 밖에 없다는 것입니다. 결국 암환우는 원발부위 암이 아닌 '두 번째 암'이라고 일컫어지는 전이암에 의해서 사망에 이른다는 것입니다. 사실 최근 5년간 암환우 생존율이 66.3%인데 비해 전이암 생존율은 18.7%에 불과한 것으로 알려집니다.

그런데 한국원자력의학원 엄홍덕 박사팀은 암세포 전이를 촉진하는 효소를 처음 찾아내고, 이를 제어하는 메커니즘을 규명하였다고 최근 밝혔습니다. 이는 암 전이가 일어나는 유전자 경로를 알아냈고, 암 전이의 핵심 단백질과 효소를 조절할 수 있는 새로운 치료기술 앞으로 개발한다면, 암환우의 생존율을 획기적으로 개선시킬 수 있을 것으로 기대된다는 것입니다.

연구팀은 전이를 잘 하는 폐암 세포와 쥐를 이용한 동물실험을 통해 complex I 효소가 암 전이를 촉진하는 핵심 인자임을 처음 밝히고 이 효소의 조절 경로를 입증하였는데, 이 효소는 활성산소 생성을 통해 암 전이를 촉진하고, 이 과정에서 세포 사멸 단백질로 알려진 'Bax 단백질'과 결합하는 경로를 밝혔다는 것입니다. 차후에 암 전이 제어기술의 개발이 가능해졌다는 의미입니다.

ComplexⅠ 효소가 변형된 경우 세포사멸 억제 단백질(Bcl-w)이 세포사멸 유도 단백질(Bax)에 결합하여 Bax를 ComplexⅠ로 부터 분리시킨다. 결국, Bax의 방해가 없어진 ComplexⅠ 효소가 활성산소(ROS)를 생성하고, 이로 인해 암 전이가 촉진된다(한국원자력의학원 제공).

게다가 연구팀은 세포 성장을 조절하는 것으로 알려진 p21 단백질이 암 전이를 촉진하는 물질을 분해해 암 전이를 억제하는 것과 이 과정에 관여하는 여러 단백질들의 분자적 결합과정도 최초로 규명하였는데, 이는 암 전이를 억제하는 다양한 치료법의 실용화 가능성이 높아진 것은 물론, 향후 환우의 유전적 특성에 따른 암 전이 예방, 치료시술 개발을 기대할 수 있게 되었다는 것입니다.

p21 시스템에 의한 암 전이 조절 :

1) p21이 p53, Mdm2, Slug과 함께 결합체를 형성. 

2) 이 상태에서 Mdm2가 Ub을 Slug에 부착하여 Slug의 분해를 유도. 

3) 암 전이 촉진인자인 Slug의 분해 결과로 암 전이가 억제.

연구팀은 그 동안 암환우에게 complex I과 p21 변이가 많이 관찰됐으나 그 의미를 정확히 파악하기 어려웠지만, 이번에 규명된 전이 경로를 바탕으로 암 전이 억제를 극대화하는 물질이나 기술을 개발하면 암 전이를 사전에 차단해 암환우 생존율 향상에 크게 기여하게 될 것이라고 밝혔습니다. 이번 연구 결과는 세계적 권위의 분자생물학, 암 생물학 학술지인 'EMBO Reports'와 'Oncotarget'에 2편의 논문으로 게재되었다고 알려집니다.