조선대 유호진 교수팀, 세계 최초 대장암 유발 단백질 발견

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김용백
등록 2013-07-10 13:05:00

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J of Clinical Investigation 지(誌) 발표,“대장암 치료제 연구 활용 기대”

조선대학교 의과대학 유호진 교수팀은 APEX1 단백질이 대장암 발생과 전이를 유발한다는 새로운 사실을 세계 최초로 발견하였다.

유호진 교수 주도 하에, △김미화 박사 와 △김홍범 박사 등이 참여한 이번 연구는 미래창조과학부(장관 최문기)이 추진하는 ‘바이오 의료기술사업'의 지원을 받아 수행되었으며,

연구 결과는 임상 연구분야에서 세계 최고 권위를 자랑하는 ’J of Clinical Investigation‘지 7월초 온라인 판에 게재됐다.

많은 OECD 가입회원국들이 높은 대장암 발생률을 보이고 있는데, 우리나라의 경우도 식생활의 서구화와 비만의 증가로 인하여 대장암 발병률이 급증하고 있다.

＊ 대장암 발병률은 한국 남성의 경우 세계 184개국 중 4위, 한국 여성의 경우 19위를 차지

대장암은 초기에 발견하면 완치율이 90% 이상이지만, 현재 한국인 대장암 환자는 2명 중 1명 이상이 3기 이상에서 발견되기 때문에 완치율이 현저하게 떨어지는 실정이다.

따라서 대장암의 발병을 억제하고, 이미 진행된 대장암의 전이를 억제하는 물질개발이 매우 시급하면서도 중요하다.

APEX1는 핵에서 유전자를 조절하는 전사인자로 작용하여 세포 내에서 다양한 유전자를 조절함으로써, 여러 생명 현상에 관여하는 것으로 알려져 있다.

그동안 연구를 통하여 암세포에서 APEX1의 발현이 증가된다는 보고가 있었지만, APEX1이 암 발병에 관여하는지, 관여한다면 어떤 과정이나 경로를 거치는가에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다.

유호진 교수팀은 대장암 세포를 이용하여, APEX1이 대장암의 발생, 진행, 그리고 전이를 촉진하는 대장암 유발 단백질임을 규명하였다.

이번 연구에서 유 교수팀은 대장암 세포에서 APEX1의 발현을 저하 시키면 대장 암세포의 성장, 이동, 침투 및 혈관 생성 등과 같은 특성이 현저하게 억제되며, 이와 상반되게 APEX1이 감소된 대장암세포에 APEX1을 과발현시키면 암세포의 악성화 특성이 현저하게 증가됨을 규명하였다.

또한 정상 사람 상피세포에 APEX1을 과발현시켰을 때도 정상세포가 암세포로 형질전환 된다는 사실도 밝혀냈다.

이번 연구에서 유 교수팀은 어떻게 APEX1이 대장암을 발병 하는지를 정상세포와 대장암세포를 이용한 대량의 유전자 발현 분석방법으로 규명하였다.

이를 통해 APEX1에 의하여 조절되는 Jagged 유전자를 찾아냈다. Jagged 수용체인 Notch 신호 활성이 대장암 발병에 관여한다고 알려져 있기 때문에, 이는 APEX1이 종양 발생에 중요한 역할을 하는 Notch 활성을 조절할 수 있다는 것을 의미한다.

이번 연구에서 유 교수팀은 APEX1 이 Jagged1의 발현을 증가시켜 세포내 Notch 신호를 활성화 하고 활성화된 Notch 신호에 의하여 대장암 발병이 증가된다는 사실을 밝혀냈다.

연구팀은 특히 Notch 활성이 증가되어있는 대장암에서 APEX1 발현저하에 의하여 암진행이 현저하게 억제된다는 사실을 규명하였다.

나아가 연구팀은 동물실험과 환자샘플을 통하여 APEX1이 종양 발생과 암 전이에 관여한다는 사실 또한 증명하였다.

연구팀은 대장암 세포를 생쥐 피부 밑에 주입하여 대장암 세포의 성장을 관찰한 결과, APEX1의 발현을 억제시킨 세포들은 동물에서 대장암 생성이 억제되고, 반대로 APEX1을 과발현 시키면 대장암의 생성이 증가됨을 규명하였다.

또한 대장암세포를 동물 복강에 넣어 전이되는 능력을 관찰한 결과 APEX1이 억제되면 악성 대장암세포의 전이현상이 거의 완벽하게 억제되었다. 반면 악성도가 낮고, 전이가 잘 발생하지 않는 대장암세포에 APEX1을 과발현시키면 대장암세포의 전이능력이 현저하게 증가됨을 밝혔다. 또한 이러한 APEX1의 종양 발생이 Jagged를 통하여 이루어짐을 규명하였다.

연구팀은 환자병리 샘플에서 대장암의 악성도가 증가할수록 APEX1과 Jagged1의 발현이 증가하며, 서로 상관관계가 있음을 확인하였다.

위의 실험결과를 바탕으로, 향후 대장암 예방 및 대장암 치료제 개발에 APEX1를 이용할 수 있을 것으로 기대된다.

유호진 교수는 “이번 연구결과로 앞으로 대장암 발생 및 진행단계 예측에 있어 대장암 환자의 APEX1 단백질 발현 분석이 유용하게 활용 될 수 있음을 의미하며, 대장암 예방 및 치료제 개발에 활용될 수 있을 것을 기대한다”고 연구 의의를 설명하였다.

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