KAIST, 개인 맞춤형 암치료에 한 발 가까이...항암 화학치료 작용 주요인자 발굴

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DNA 탈메틸화제를 이용한화학 항암요법 메커니즘 모식도.
<DNA 탈메틸화제를 이용한화학 항암요법 메커니즘 모식도.>

국내 연구진이 항암 화학 치료제 중 하나인 '데시타빈' 체내 작용 메커니즘을 규명했다. 데시타빈은 급성골수성백혈병과 골수이형성증후군 치료에 사용된다. 이번 성과로 항암제 효과가 있는 환자와 없는 환자를 구별해 낼 수 있는 유전자 발굴에 성공했다.

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 김유식 생명화학공학과 교수와 홍준식 서울대병원 혈액암센터 교수 공동 연구팀이 항암 화학치료에서 작용하는 주요 인자를 찾아냈다고 7일 밝혔다.

데시타빈과 같은 DNA 탈메틸화제는 DNA 복제과정에 참여하고 DNA에 존재하는 메틸기(-CH₃)를 제거해 유전자 발현을 조절한다.

이렇게 조절되는 RNA 중에는 이중나선 RNA(dsRNA)가 있다. dsRNA는 바이러스에 감염된 세포에서 많이 생산되며, 통상 외부 물질로 인지돼 면역반응을 일으킨다. 체내에서 생성된 dsRNA도 외부 물질로 오인돼 비정상적인 면역반응을 일으킬 수 있다.

암 치료에서는 DNA 탈메틸화제 처리로 dsRNA의 발현량을 증가시키고, 이는 dsRNA에 의한 면역 활성으로 이어져 암세포만의 세포사멸이 일어나게 된다.

연구팀은 DNA 탈메틸화제를 투여받은 환자 가운데 많은 수가 약물 효과를 보지 못한다는 점에 착안, dsRNA와 상호작용하는 다양한 결합 단백질을 분석했다.

그 결과 '스타우펜1'이 데시타빈 세포 반응에 중요하게 기능함을 최초로 규명했다. 스타우펜1 발현이 억제된 세포에서는 dsRNA가 빠르게 제거돼 하위 면역반응이 일어나지 않았으며 암세포의 사멸도 관찰되지 않았다. 스타우펜1 발현이 낮은 환자는 예후가 좋지 않다는 것을 확인했다.

김유식 교수는 “추후 이번에 찾은 유전자 바이오마커화를 통해 DNA 탈메틸화제 효과를 예측할 수 있어 효과적인 맞춤형 암 치료전략을 마련하는데 유용할 것”이라고 말했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업과 KAIST 미래형 시스템 헬스케어 연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com