암줄기세포 분화 이용한 종양치료법 제시
- 뇌종양 등 암의 맞춤형 항암제 개발 기대 -
□ 한국연구재단(이사장 조무제)은 김형기 교수(고려대학교) 연구팀이 암줄기세포*의 줄기세포능*을 억제하기만 할 것이 아니라 분화*를 유도하는 새로운 종양치료 전략을 제시했다고 밝혔다.
* 암줄기세포(Cancer stem cell) : 성체줄기세포와 유사하게 자기재생과 분화능력을 가진 소수의 암세포
* 줄기세포능(stemness) : 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력
* 분화(differentiation) : 미숙한 세포에서 특정 기능을 갖는 세포로의 변화
□ 대부분의 종양조직에서 발견되는 암줄기세포는 암의 발생, 전이의 원인이다. 또한 방사선 항암치료의 내성이 강해서 암을 재발시킨다. 최근 암줄기세포를 표적으로 삼는 종양치료법이 연구되고 있지만, 암줄기세포의 줄기세포능을 억제하였을 때 항암 효과가 미미하거나 암이 재발되는 등 한계가 있었다.
□ 연구팀은 암줄기세포의 분화유도 과정을 규명하고, 줄기세포능을 억제하는 동시에 분화능력을 촉진하는 일종의 ‘채찍과 당근’ 치료 전략을 제시했다.
ㅇ 연구 결과, 전사조절인자인 ID1*이 줄기세포능과 분화능력을 모두 조절한다는 것이 확인되었다. ID1은 윈트(WNT)와 소닉헷지호그(SHH) 신호전달계를 활성화하여 줄기세포능을 촉진시키고 BMP 신호전달계를 억제하여 분화를 억제했다.
* ID1 : 줄기세포의 분화를 억제하는 인자로서, 정상조직보다 뇌종양에서 많이 발현됨.
ㅇ 반대로 조절하여, 뇌종양줄기세포에서 윈트와 소닉헷지호그 신호를 억제하고 BMP 신호를 활성화시키면 뇌종양에 걸린 생쥐의 생존율이 증가했다. 뇌종양줄기세포의 분화 유도를 통한 항암치료 가능성을 입증한 것이다.
□ 김형기 교수는 “이 연구는 암줄기세포의 분화조절 과정을 규명하고, 줄기세포능과 분화유도능을 표적으로 하여 종양을 억제하는 새로운 ‘항암분화치료’ 전략을 제시한 것”이라며 “다양한 종류의 암줄기세포에 대한 맞춤형 항암제 개발의 기술적 진보가 기대된다”라고 연구의 의의를 설명했다.
□ 이 연구 성과는 과학기술정보통신부․한국연구재단 기초연구지원사업 (개인·집단연구) 지원으로 수행되었다. 국제학술지 임상종양연구(Clinical Cancer Research) 12월 12일 논문으로 게재되었다.
(그림) 암줄기세포 항암분화치료 전략 제시
ID1 전사조절인자가 WNT/SHH 줄기세포 조절신호를 통하여 Myc, miRNA-17/20a의 발현을 높여주고 이로써 분화유도신호인 BMP를 억제한다는 것을 밝혔다. 실험을 통하여 줄기세포 조절신호를 억제하고 분화유도신호를 활성화 시키면 암줄기세포가 억제되면서 종양도 억제되는 것을 확인함으로서 암줄기세포 항암분화치료 전략을 제시하였다.