의학과 안영호 교수, 히알루론산의 폐암 전이 촉진 기전 규명 및 타깃 약물 발굴
의과대학 의학과 분자의과학교실·염증-암 미세환경 연구센터(MRC) 안영호 교수 연구팀이 암세포 주변 환경을 구성하는 '히알루론산(Hyaluronan, HA) 네트워크'가 폐암 전이에 중요한 역할을 하는 사실을 규명하고 치료 약물을 발굴하는 데 성공했다.
필러나 화장품 등 미용에 활용되는 ‘히알루론산(Hyaluronan, HA)’이 암과 연관이 있다는 사실은 알려졌지만, 구체적으로 히알루론산과 암세포 전이 간 상관관계에 대해서는 알려진 게 많지 않았다.
연구팀은 우선 ‘ZEB1’이라는 유전자가 암세포 주변에 있는 히알루론산 네트워크를 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 점을 밝혀냈다. ZEB1은 암상피세포가 이동성을 갖는 중간엽세포로 변하는 과정(EMT)를 촉진하는 데 핵심적인 역할을 하는 유전자로, 히알루론산 네트워크의 구성 요소인 단백질 ITIH2의 생산을 늘려 히알루론산 네트워크의 구조를 변화시키는 것으로 나타났다. 구체적으로는 암세포 주변에 ‘히알루론산’으로 이뤄진 케이블 구조물을 형성해 암세포의 ‘길잡이’ 역할을 하며 이동 경로를 만든다는 사실이 안영호 교수팀에 의해 처음 확인됐다. 반대로 ITIH2 단백질을 억제하면 암세포의 이동과 전이가 크게 줄었다.
ZEB1에 의한 HA 네트워크 조절로 암 전이가 촉진되는 과정
아울러, 연구팀은 기존에 담낭 검사에 사용되던 약물 ‘신칼라이드(Sincalide)’가 ITIH2 단백질과 결합해 암세포 전이를 억제하는 효과가 있다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 연구팀은 딥러닝 기반 신약물질 후보를 탐색한 결과, 원래 담낭 검사용으로 FDA 승인을 받은 약물 신칼라이드가 폐암 전이를 막는 항암 효능이 있는 것을 확인했다. 신칼라이드를 암에 걸린 실험용 쥐에 투여했을 때 암세포 전이가 눈에 띄게 줄고, 부작용도 거의 없었다.
안영호 교수는 "이번 연구는 암세포 주변 미세환경, 특히 HA 네트워크를 타깃으로 한 새로운 항암 치료 전략의 가능성을 보여준 것"이라며 "향후 폐암뿐 아니라 다양한 암종에서의 치료 응용 가능성이 기대된다"고 밝혔다.
연구 결과를 담은 논문 「Hyaluronan network remodeling by ZEB1 and ITIH2 enhances the motility and invasiveness of cancer cells」는 의과학 분야 세계적 권위 학술지 <Journal of Clinical Investigation(SCIE 분야 저널인용지표(JCI) 1.98%, 임팩트팩터(IF) 13.3)>에 4월 3일(목) 온라인으로 게재되었으며, 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들(한빛사)’에 소개되었다.
본 연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업, 선도연구센터 지원사업(MRC)과 본교 전임연구인력 지원사업의 지원을 받아, 본교 의학과 안영호 교수(교신저자)와 이시은 박사후연구원(제1저자, 현재 미국 MD Anderson Cancer Center 박사후연구원)이 주축이 되어 단국대학교, ㈜디어젠, 국립암센터, 이대목동병원 유로진 유효성평가센터, 미국 MD Anderson Cancer Center와 공동으로 수행했다.