국내연구진, 암 증식·전이 조절 유전자 발견

• 생명연 임동수 박사팀, 간암·대장암 등 치료제 개발 청신호

임동수 박사

암 세포 증식 및 전이를 조절하는 유전자가 국내 연구진에 의해 발견돼 간암, 대장암, 유방암 등의 치료제 개발에 청신호가 켜졌다.

3일 한국생명공학연구원 임동수 박사 연구팀은 ‘이투-이피에프 유비퀴틴케리어 단백질’(E2-EPF ubiquitin carrier protein·이하 UCP)이 암세포의 증식 및 전이를 촉진한다는 것을 처음으로 규명, 이를 생쥐 종양 모델에서 입증했다고 밝혔다.

연구팀은 면역형광기법과 생쥐 종양 모델을 이용해 간암 발생과 관련 있는 UCP가 VHL 암 억제 단백질 분해를 유도, 암 조직 주변에 혈관을 만들어 암 세포 증식에 필수적인 산소와 영양분의 공급을 용이하게 함으로서 암이 형성 된다는 원리를 입증해 냈다.

그동안 UCP는 위비퀴틴 접합 효소활성(ubiquitin-conjugating enzyme)을 갖고 있다는 것 외에 세포내 기능 및 암 진행과의 상관성은 전혀 알려진 바 없었지만 연구팀이 UCP가 암 억제 단백질인 VHL에 의해 조절 받는 ‘HIF-VEGF 경로’의 상위 조절인자임을 처음으로 규명해 낸 것이다.

용어 설명

□ 작은 간섭 리보핵산(short

-interfering ribonucleic acid: siRNA)

작은 간섭 리보핵산(siRNA)는 유전자의 단백질 정보를 갖고 있는 전령 리보핵산(messenger RNA; mRNA)에 염기서열 특이적으로 결합한 다음, mRNA를 분해하여 단백질을 만들지 못하게 하는 기능을 한다. UCP에 대한 작은 간섭 리보핵산(UCP

-siRNA)는 UCP의 mRNA만을 특이적이고 효과적으로 분해하여 세포 안에 UCP단백질을 만들 수 없도록 한다.

□ 아데노바이러스 유전자 전달체

아데노바이러스 유전자 전달체는 각종 난치성 질환을 치료하기 위한 치료유전자를 생체내로 운반할 때 빈번하게 사용되는 유전자 전달체이다. 본 연구에서 사용한 아데노바이러스 유전자 전달체는 유전공학적으로 조작하여 바이러스 유전자 전달체의 복제가 일어나지 않아 비교적 안전하다. UCP에 대한 작은 간섭 리보핵산을 함유하는 아데노바이러스 유전자 전달체 (Ad.UCP

-siRNA)는 세포 안에서 UCP 단백질을 만들지 못하게 한다.

연구성과는 UCP가 간암을 비롯한 대장암, 유방암 등의 원발성 암 뿐만 아니라 전이암 치료제를 개발할 수 있는 분자 표적으로 활용될 수 있음을 제시한 것으로 평가 받고 있다. 연구팀은 발암성 단백질 UCP의 기능을 저해하는 저분자 화합물을 발굴할 수 있는 고속약물 검색 체계를 구축, UCP의 발현을 차단하는 ‘작은 간섭 리보핵산’ 및 이를 발현하는 벡터를 이용한 암의 유전자 치료에 대해 국내특허를 이미 출원했고 국제특허도 출원 을 준비 중에 있다.

연구팀 주 저자인 정초록 박사는 "이번 연구를 통해 각종 원발성 암 및 전이성 세포에서 UCP가 과 발현 돼 있음을 확인했다"며 "이는 치료제 개발의 분자 표적이 될 수 있음을 처음으로 제시했다는데 큰 의미가 있다"고 강조했다.

이번 연구결과는 3일자 ‘네이쳐 메디신(Nature Medicine)' 인터넷 판에 게재될 예정이다.

한편 연구 책임자인 임동수 박사는 서울대 약대를 나와 독일 괴팅겐대학교 대학원에서 박사학위를 받았고 생명공학연구원에서 책임연구원으로 활동하고 있다. 연구 분야는 유전자 치료, 바이러스학, 생화학, 세포생물학 등이다.