재발없는 항암제 개발에 적용 기대
세포가 분열 자극을 받으면 Rpa-RX3-AC 단백질 복합체를 형성하며 약 3시간 후 알-포인트 결정이 내려진다. 정상세포에서는 Rpa-RX3-AC 복합체가 Rpa-RX3-RE 복합체로 전환되고 세포분열 또는 세포분화를 시작하거나, Rpa-RX3-AC 복합체가 그대로 유지돼 세포사멸돼야 한다. 암세포에서는 RUNX3(그림의 RX3)가 없어서 적절한 알-포인트 결정을 할 수 없게 되고, 분열해서는 안 될 세포가 분열하고 죽지 않음으로써 암이 발생한다.
기존 항암제가 해결하지 못한 암 재발의 문제를 극복해 줄 암 치료 원리가 제시됐다.
배석철 교수(충북대학교) 연구팀이 암세포가 자살을 결정하지 않고 생존을 이어가는 핵심 원리를 제시했다고 한국연구재단(이사장 노정혜)이 밝혔다.
한 번 암이 발병했던 환자는 항암치료를 통해 종양을 제거하더라도 다른 유전자가 변이되면서 항암제가 듣지 않는 암으로 재발한다. 표적치료를 비롯해 과거보다 우수한 항암제가 다수 개발됐음에도 불구하고 암의 재발은 아직도 해결되지 않았다.
기존 연구들은 암 억제 유전자인 ‘p53'의 기능이 파괴되기 때문에 암이 재발한다고 설명했다. 그러나 최근 연구에서는 p53의 기능이 복구돼도 이미 발병한 암은 치료되지 않음이 밝혀졌다. 이에 재발 과정에 대한 새로운 패러다임의 정립이 필요해졌다.
연구팀은 암세포의 비정상적인 세포분열 과정에 주목했다. 세포가 생명을 지속하거나 사멸하도록 스스로 결정하는 절차인 ‘R-포인트(Restriction point)'의 진행 과정을 유전자 수준에서 규명해 암의 재발을 막을 방법을 구했다.
특히 암세포에서 R-포인트가 붕괴되는 주요 원인이 'Runx3'이라는 유전자 기능이 저하되기 때문을 밝혀냈다. 암세포에 Runx3를 도입하면 암세포의 자살 결정 과정을 원상 복구시킴으로써 암세포만 선별적으로 사멸시킬 수 있다.
배석철 교수는 “R-포인트는 암세포 자살을 유도하므로 이론적으로 암세포의 효과적인 제거뿐만 아니라 다른 암유전자의 2차적 활성도 차단할 수 있을 것으로 기대한다”고 연구 의의를 설명하며, “향후 이 원리를 적용해 재발없는 항암제 개발 연구를 진행할 계획이다”라고 후속 연구계획을 밝혔다.
연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(리더연구)의 지원으로 수행됐다.
국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 4월 23일 논문명 ‘RUNX3 regulates cell cycle-dependent chromatin dynamics by functioning as a pioneer factor of the restriction-point’, 배석철 교수(교신저자/충북대), 이정원 박사(공동 제1저자/충북대), 김다미 박사(공동 제1저자/충북대) 등으로 게재됐다.