KAIST 연구진이 암세포 핵 비대 현상이 단순히 암의 악성화를 의미하는 것이 아니라 DNA 복제 스트레스에 따른 일시적 반응이며, 오히려 전이를 억제할 수 있음을 규명했다. 이번 성과는 암 진단과 전이 억제를 위한 새로운 치료 전략 개발로 이어질 수 있다는 점에서 의의가 있다.
KAIST는 의과학대학원 김준 교수 연구팀이 김지훈 교수, 김유미 교수 연구팀과 함께 암세포 핵이 커지는 분자적 원인을 밝혀냈다고 26일 밝혔다. 병리 검사에서 자주 관찰되는 핵 비대 현상은 그동안 암 발달과의 직접적 연관성이 명확히 밝혀지지 않았다.
연구 결과, DNA 복제 과정에서 발생하는 복제 스트레스가 핵 내 액틴 단백질을 중합시켜 핵 비대를 일으키는 직접 원인임이 확인됐다. 이는 핵 크기 변화가 암세포 진화의 결과물이 아니라 스트레스 상황에서 나타나는 임시적 반응임을 보여준다. 더불어 핵이 커진 암세포는 실제로 이동성과 전이 능력이 떨어진다는 사실이 생쥐 모델에서 입증됐다.
연구팀은 ▲수천 개 유전자를 억제해 핵 크기 조절 유전자를 찾는 유전자 기능 스크리닝 ▲핵 비대 시 활성화되는 유전자 프로그램을 밝히는 전사체 분석 ▲3차원 유전체 구조 분석(Hi-C)을 통해 핵 크기 변화가 DNA 접힘과 유전자 배치와 밀접히 관련돼 있음을 확인했다.
김준 KAIST 의과학대학원 교수는 “복제 스트레스가 핵 크기 균형을 무너뜨린다는 사실을 확인해 오랜 병리 관찰 현상을 설명했다”며 “앞으로 암 진단과 전이 예측에 핵 구조 변화를 새로운 지표로 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 중견연구 및 선도연구센터(ERC) 사업의 지원을 받았으며, KAIST 의과학대학원 김창곤 박사(현 고려대 안암병원 혈액종양내과)와 홍세명 박사과정생이 공동 제1저자로 참여했다. 연구 결과는 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인판에 9월 9일 게재됐다.
헬로티 이창현 기자 |
