생명과학과 강상원 교수팀, 신개념 대장암 치료제 개발 원천기술 발견
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- 등록일2017.07.04
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생명과학과 강상원 교수 연구팀이 세계 최초로 대장암세포에서 핵심 신호단백질의 기능을 조절하는 새로운 분자 매커니즘을 규명했다. 이를 바탕으로 향후 5년 이내에 기존에 없던 혁신적인 대장암 항암치료 기술의 개발이 가능할 것으로 전망된다.
강 교수 연구팀의 논문 ‘대장암세포의 생존에 필수불가결한 탄키라아제(Tankyrase)와 퍼록시레독신(Peroxiredoxin) II의 상호 작용(Interaction of Tankyrase and Peroxiredoxin II is indispensable for the Survival of Colorectal Cancer Cells)’은 세계적인 학술지 네이처 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인판 6월 28일자에 실리며 그 가치를 인정받았다(교신저자 강상원 교수, 제1저자 강동훈 이화여대 세포항상성연구센터 연구교수). 이번 연구는 미래창조과학부의 ‘바이오 의료기술 개발사업 및 중견연구자 지원사업’ 지원을 받았다.
대장암이 대장 내 핵심 신호단백질인 APC 유전자의 돌연변이에 의해 생성된 용종에서 주로 시작된다는 사실은 규명됐지만 대장암 치료를 위한 타깃을 설정하지 못해 치료제 개발에 어려움을 겪어왔다. 그러던 중 이 용종 생성에 탄키라아제(Tankyrase)라는 효소가 깊이 관여한다는 사실이 새롭게 밝혀지면서 글로벌 제약사들이 효소를 활용한 치료제 개발에 뛰어 들었지만 임상에서는 번번이 실패해왔다.
강 교수 연구팀은 대장암세포의 생성에 필수불가결한 탄키라아제 효소의 활성을 조절할 수 있는 매커니즘을 최초로 발견했다. 이 효소가 산화되면 대장암세포의 생존에 절대적인 활성을 잃어버린다는 것을 최초 규명했을 뿐 아니라, 효소가 산화를 막기 위해 내재된 항산화 효소인 퍼록시레독신 II와의 특이적 결합을 통해 활성을 보존한다는 사실을 확인한 것이다. 기존 연구는 대부분 이 효소의 기질 결합 부위를 방해하는 억제제 개발에 집중했으나, 강 교수팀은 효소의 작용에 관한 분자 매커니즘에 대한 충분한 이해를 바탕으로 효소 활성의 산화적 조절 매커니즘을 최초로 발견했다는 데 의미가 있다.
이러한 결과는 퍼록시레독신 II를 억제하는 항암치료제 발굴을 포함한 새로운 경로의 대장암 치료 기술 개발이 가능하다는 것으로 보여준다. 연구팀은 실제로 대장암 세포가 자라는 생쥐에게 퍼록시레독신 억제제로 개발된 기존 기생충약 후보물질을 투여할 경우 암세포가 박멸되는 것을 입증했으며, 관련 국내 특허 출원도 완료했다.
강 교수팀은 이번 연구 결과에 대해 “현대인의 식생활 패턴 변화와 고령화로 대장암 발병률이 빠른 속도로 증가하고 있는 가운데 새로운 항암 치료법 개발에 활용될 수 있는 유의미한 결과를 발견했다”며 “앞으로도 신약개발사업 등 원천기술 개발에 지속적인 투자를 할 계획”이라고 말했다.