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골지체 응축이 위암 악성화 촉진하는 핵심 원리 최초 규명

‘골지체 응축 → 미세소관 형성 촉진 → YAP1 핵 이동 증가 → 위암 악성화’로 연결 골지체 형태 분석이 위암의 활성도 예측과 치료 반응 가늠의 새 진단 지표 활용 가능성 열어 가톨릭대학교 약리학교실 김지윤 교수팀

골지체 응축이 위암 악성화 촉진하는 핵심 원리 최초 규명

세포 속에는 수많은 작은 기관들이 정교하게 움직이며 생명을 유지하고 있다. 그중에서도 ‘골지체(Golgi apparatus)’는 단백질을 분류하고 포장해 필요한 곳으로 보내는 ‘세포의 우체국’과 같은 역할을 한다. 가톨릭대학교 의과대학 약리학교실 김지윤 교수 연구팀은 바로 이 골지체의 구조적 변화가 위암의 악성화를 촉진하는 결정적 요인임을 세계 최초로 규명했다. 김지윤 교수가 교신저자로 연구를 이끌었고, 김진영 연구교수(공동 제1저자)와, Chandani Shrestha 박사과정생(공동 제1저자)이 참여한 이번 연구는 미국암학회(AAChandani Shrestha 박사과정생(공동CR)의 대표 학술지인 Cancer Research(IF 16.6, 종양학 분야 상위 4.7%) 2025년판에 게재되었으며, 논문 제목은 ‘Condens▲(좌측부터) 김지윤 교수, 김진영 연구교수, ation of the Golgi Apparatus Activates YAP1 to Promo Chandani Shrestha 박사과정생 te Gastric Cancer’이다 김지윤 교수 연구팀은 위암 세포의 악성도가 골지체의 구조와 밀접하게 연관되어 있음을 밝혀냈다. 정상 세포에서는 골지체가 비교적 넓게 흩어져 있지만, 위암 세포에서는 오히려 골지체가 ‘응축(condensed)’된 형태로 뭉쳐있는 현상이 관찰됐다. 연구팀은 이 응축된 골지체가 단순한 구조 변화가 아니라, 암의 성장과 전이를 촉진하는 중요한 기전임을 확인했다. 골지체가 응축되면 세포 내의 도로망 역할을 하는 ‘미세소관(microtubule)’이 더욱 활발히 형성되고, 이 도로를 통해 암을 촉진하는 단백질 ‘YAP1(Yes-associated protein 1)’이 빠르게 세포핵으로 이동한다. 그 결과, 암세포는 분열과 이동 능력을 높이며 악성화가 촉진된다. 연구팀은 이러한 과정을 ‘골지체 응축 → 미세소관 형성 촉진 → YAP1 핵 이동 증가 → 위암 악성화’라는 새로운 경로로 정리했다. 이번 연구는 치료뿐 아니라 진단 측면에서도 큰 의미를 지닌다. 연구팀은 실제 위암 환자의 조직을 분석한 결과, 골지체가 응축된 형태를 보이는 환자일수록 YAP1 단백질의 활성도가 높고 암의 공격성도 강하다는 사실을 발견했다. 특히, 예후가 좋지 않은 위암의 한 종류인 ‘반지세포암(Signet Ring Cell Carcinoma, SRCC)’에서 이러한 현상이 두드러지게 나타났다. 이에 따라 골지체의 형태를 분석하는 것이 위암의 악성도를 예측하고 치료 반응을 가늠할 수 있는 새로운 진단 지표로 활용될 가능성을 열었다. 기존의 항암 치료는 특정 단백질이나 유전자의 기능을 억제하는 데 초점이 맞춰져 있었다. 하지만 이번 연구는 ‘세포 구조의 물리적 형태’ 자체가 암의 생물학적 성질을 바꾼다는 사실을 증명함으로써 암 연구의 지평을 넓혔다. 특히, 약물로 골지체의 구조를 조절했을 때 실제 동물에서 종양의 성장이 억제되는 것을 확인함으로써, 단순한 기초 연구에 그치지 않고 임상 적용 가능성을 갖춘 실질적 치료 전략임을 입증했다. 이 연구는 세포 형태학적 변화와 암 신호 전달 경로를 연결한 독창적 연구로, ‘암세포의 공간 구조를 제어하면 암의 운명도 바꿀 수 있다’라는 과학적 근거를 제시했다는 점에서 높은 평가를 받고 있다. 김지윤 교수는 “그동안 암생물학에서 간과되었던 골지체의 새로운 기능을 최초로 규명하였다는 점에서 의의가 큰 연구”라면서, “이를 통해 세포소기관 구조 조절이라는 새로운 형태의 항암 전략을 제시하였고, 특히 골지체 응축 아형이라는 새로운 종양 분류 기준을 제안했다. 이는 향후 환자 맞춤형 진단과 치료 반응 예측의 중요한 근거를 마련한 선도적인 연구 결과라고 생각된다”라고 밝혔다. 이번 연구를 바탕으로, 김 교수 연구팀은 골지체 구조를 보다 안전하고 정밀하게 조절할 수 있는 새로운 항암 후보물질 발굴 연구를 진행 중이다. 또한 위암 외에도 간암, 폐암, 대장암 등 다양한 암종에서 ‘골지체-YAP1 축’이 유사한 역할을 하는지를 검증함으로써, 이 치료 전략의 적용 범위를 확대할 계획이다. 이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구사업 및 기초연구실지원사업의 지원으로 수행됐다. [그림 설명 : 위암 세포 내 골지체의 응축된 구조 변형이 암 촉진 인자인 YAP1을 활성화시켜 암의 악성화를 유도하는 과정을 설명하는 모식도]

“청소년기 우울, 성인기 비정규직 가능성 높인다”

증상이 초기 성인기까지 이어지거나, 학업 성취 방해해 안정적인 일자리 얻기 어렵다 청소년기의 정신건강이 성인기의 고용 안정성과 직접적으로 연결될 수 있음 실증적으로 보여줬다 고려대학교(총장 김동원) 보건정책관리학부 김진호 교수 연구팀

“청소년기 우울, 성인기 비정규직 가능성 높인다”

고려대학교(총장 김동원) 보건정책관리학부 김진호 교수 연구팀이 청소년기의 우울이 성인기의 고용 안정성에 미치는 영향과 그 과정에서 작동하는 주요 원리를 규명했다. 본 연구 성과는 발달심리학 분야의 저명 학술지 ‘Journal of Child Psychology and Psychiatry’(IF=8.5, 상위 3.7%) 온라인에 게재됐다. 청소년기의 우울은 단기적인 정서 문제를 넘어, 생애 전반에서 개인의 사회·경제적 지위와 삶의 기회를 결정짓는 중요한 건강 요인으로 주목받고 있다. 그러나 청소년기의 우울 수준이 성인기의 일자리 안정성이나 고용 형태에 미치는 장기적 영향에 대해서는 충분한 논의가 이루어지지 않았다. ▲ 김 진호 교수 이에 연구팀은 미국 청소년을 성인기까지 장기적으로 추적 조사한 ‘National Longitudinal Study of Adolescent to Adult Health(이하 Add Health)’ 자료를 통해, 3,703명의 형제 데이터를 분석했다. 같은 가정에서 자란 형제 간의 차이를 비교함으로써, 가정환경이나 양육 방식 등의 요인을 통제하고, 보다 신뢰성 높은 추정치를 도출했다. 또한, 연구팀은 고용 형태를 단순히 정규직·비정규직으로 나누지 않고, ▲소득 수준 ▲복리후생 ▲고용 안정성 ▲의사결정 자율성 등의 요소를 종합적으로 반영한 지표를 활용했다. 분석 결과, 청소년기에 우울 수준이 높았던 사람은 성인이 되었을 때 불안정한 일자리에 종사할 가능성이 높았다. 이러한 경향은 청소년기의 우울 증상이 초기 성인기까지 이어지거나, 학업 성취를 방해해 안정적인 일자리를 얻기 어렵게 만드는 영향 때문으로 나타났다. 김진호 교수는 “이번 연구는 청소년기의 정신건강이 성인기의 고용 안정성과 직접적으로 연결될 수 있음을 실증적으로 보여준 것”이라며, “청소년 우울에 대한 조기 개입은 장기적으로 노동시장 불평등과 사회적 격차 완화에 기여할 수 있다”라고 밝혔다. 이어 “최근 청소년 정신건강 악화와 청년층 고용 불안정이 심화되고 있는 만큼, 건강·교육·고용 정책을 연계한 통합적 대응이 필요하다”라고 강조했다. 본 연구는 4단계 BK21 정밀보건과학융합 교육연구단의 지원을 받아 수행됐다.

암 전이‘세포 이동 방향 결정 원리 밝혀 새 치료 전략의 지평 열어

세포가 외부의 신호 없이도 스스로 이동 방향 결정하는 ‘자율주행 메커니즘’ 최초 규명 Rho 신호전달 단백질-효과기 단백질 앙상블이 만드는 세포 이동의 내재적 프로그램이 정밀 제어 KAIST·미국 존스홉킨스대 공동연구팀

암 전이‘세포 이동 방향 결정 원리 밝혀 새 치료 전략의 지평 열어

우리 몸에 생긴 암세포가 다른 부위로 퍼지는 암 전이나, 상처를 치유하기 위해 면역세포가 이동하는 과정 등 세포의 이동은 생명현상에 꼭 필요한 과정이다. 그러나 그동안 세포가 외부 자극 없이 스스로 이동 방향을 결정하는 원리는 밝혀지지 않았다. KAIST와 국제 공동 연구진은 이번 연구를 통해 세포가 스스로 방향을 정해 움직이는 원리를 규명, 향후 암 전이와 면역 질환의 원인을 밝히고 새로운 치료 전략을 세우는 데 중요한 단서를 제시했다. KAIST는 생명과학과 허원도 석좌교수 연구팀이 바이오및뇌공학과 조광현 석좌교수 연구팀, 미국 존스홉킨스대 이갑상 교수 연구팀과 공동으로 세포가 외부 ▲(왼쪽부터) KAIST 허원도 교수, KAIST 이희영 박사후연구원(제1저자), KAIST 조광현 교수, 미국 존스홉킨스대 이갑상 교수, IBS 이상규 박사, LIBD 김동산 박사, 휴룩스 서예지 박사 (공동 제1저자) 의 신호 없이도 스스로 이동 방향을 결정하는 ‘자율주행 메커니즘’을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 연구팀은 살아있는 세포 안에서 단백질들이 서로 어떻게 상호작용하는지를 눈으로 직접 볼 수 있는 새로운 이미징 기술 ‘INSPECT(INtracellular Separation of Protein Engineered Condensation Technique)’를 개발했다. 이 기술을 이용해 세포가 스스로 어느 방향으로 움직일지를 정하는 내부 프로그램의 원리를 밝혀냈다. 연구팀은 세포 이동을 조절하는 핵심 단백질인 Rho 계열 단백질(Rac1, Cdc42, RhoA)의 작동 방식을 새롭게 분석했다. 그 결과, 이 단백질들이 기존에 알려진 이론인 단순히 세포의 앞뒤를 나누는 역할만 하는 것이 아니라, 어떤 단백질과 결합하느냐에 따라 세포가 직진할지, 방향을 바꿀지가 달라진다는 사실을 밝혀냈다. INSPECT 기술은 단백질이 서로 붙을 때 서로 잘 섞이지 않고 구분된 영역이 자연스럽게 생기는 ‘상분리(phase separation)’현상을 인공적으로 구현하는 기술로, 세포 속에서 단백질들이 실제로 어떻게 결합하는지를 형광 신호로 직접 볼 수 있는 기술이다. 연구팀은 단백질 페리틴(ferritin)과 형광단백질 DsRed를 활용해, 단백질들이 서로 결합할 때 작은 방울처럼 뭉친 덩어리인 ‘응집체(condensate)’를 눈으로 확인할 수 있게 했다. 이 기술로 연구팀은 15종의 Rho 단백질과 19종의 결합 단백질을 조합해 총 285쌍의 상호작용을 분석했고, 그중 139쌍에서 실제 결합이 일어남을 확인했다. 특히, Cdc42–FMNL 단백질 조합은 세포의 ‘직진’을, Rac1–ROCK 단백질 조합은 세포의 ‘방향 전환’을 담당하는 핵심 회로라는 사실을 밝혀냈다. 연구팀은 세포의 방향 조절에 중요한 단백질 Rac1의 일부(37번째 아미노산)를 살짝 바꿔서, 그 단백질이 ‘핸들 역할’을 하는 ROCK 단백질과 잘 붙지 못하게 만들었다. 그러자 세포는 방향을 바꾸지 못하고 계속 직선으로만 이동했다. 반면 정상 세포에서는 Rac1과 ROCK이 잘 결합해서 세포 앞부분에 ‘아크 스트레스 섬유(arc stress fiber)’라는 구조가 생기고, 이 섬유는 세포가 방향을 바꿀 때 직각에 가까운 방향 전환이 되도록 했다. 또한 세포가 붙어 있는 환경을 변화시킨 실험에서, 정상 세포는 주변 환경에 따라 이동 속도가 달라졌지만, Rac1F37W 세포(핸들이 고장난 세포)는 환경 변화와 관계없이 속도는 항상 똑같았다. 이는 Rac–ROCK 단백질 축이 세포가 주변 환경을 인식하고 적응하는 능력을 세밀하게 조절한다는 것을 보여준다. 허원도 교수는 “이번 연구는 세포 이동이 무작위적인 운동이 아니라, Rho 신호전달 단백질과 세포 이동 관련 단백질의 앙상블이 만들어내는 내재적 프로그램에 의해 정밀하게 제어된다는 사실을 규명한 것”이라며, “새롭게 개발한 INSPECT 기술은 세포 내 단백질 상호작용을 시각화할 수 있는 강력한 도구로, 암 전이와 신경세포 이동 등 다양한 생명현상과 질병의 분자 메커니즘을 밝히는 데 폭넓게 활용될 것”이라고 말했다. KAIST 이희영 박사, 이상규 박사(현재 기초과학연구원(IBS) 소속), 서예지 박사(현재 (주)휴룩스 소속), 김동산 박사(현재 LIBD 소속)가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 10월 31일 게재되었다. 이 연구는 삼성미래기술육성재단과 한국연구재단의 지원을 받아 수행되었다. 그림 1. 세포 내 단백질-단백질 상호작용의 시각화 기술, INSPECT 그림 2. 세포이동 제어 단백질과 결합하는 단백질 상호작용의 스크리닝을 통한 신호전달 네트워크 분석 그림 3. Rho 신호전달 단백질-효과기 단백질 앙상블이 만들어내는 세포 이동의 내재적 프로그램

후천성 유전 난청 개선시키는 약물 발굴

대립유전자 발현 억제 약물 안티센스 올리고뉴클레오타이드 청력 개선 확인 안티센스 올리고뉴클레오타이드 주입후 청력 향상, 생존율 개선과 부작용 유발없어 연세의대 약리학교실 지헌영 교수, 장승현 강사, 해부학교실 복진웅 교수 연구팀

후천성 유전 난청 개선시키는 약물 발굴

후천성 유전 난청을 치료할 수 있는 약물의 효과를 확인한 연구 결과가 나왔다. 연세대학교 의과대학 약리학교실 지헌영 교수, 장승현 강사, 해부학교실 복진웅 교수 연구팀은 대립유전자 발현을 억제하는 약물을 사용해 후천성 유전 난청의 청력 개선을 확인했다고 11일에 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제학술지 분자치료학회지(Molecular Therapy, IF 12)에 게재됐다. 난청 발생의 주요 원인 중 하나는 유전자 변이다. 연구팀은 세브란스병원 이비인후과 최재영, 정진세 교수팀과 구축한 난청환자 코호트(Yonsei University Hearing Loss cohort)에 대한 유전체 분석을 거쳐 KCNQ4 유전자 변이로 생기는 유전성 난청(DFNA2)이 한국인이 보이는 상염색체 우성 난청의 가장 흔한 원인이라고 확인했다. 현재 DFNA2를 치료할 수 있는 생물학제는 없는 가운데 청각 임플란트를 사용한 재활에만 의존하고 있다. 연구팀은 DFNA2에서 난청을 개선시키는 치료제를 발굴했다. 치료제는 안티센스 올리고뉴클레오타이드로 돌연변이가 있는 대립유전자의 발현을 억제하는 전략이다. 대표적인 KCNQ4 유전자 변이인 ‘c.827G>C’ 돌연변이는 부모로부터 받은 양쪽 유전자 중 한쪽 유전자에만 변이가 생겨도 변이 유전자가 만드는 돌연변이 단백질이 정상 단백질의 기능까지 방해해 난청이 생긴다. 연구팀이 개발한 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 KCNQ4 유전자 중 돌연변이 대립유전자가 만드는 메신저 RNA를 표적으로 삼아 결합한다. 이를 통해 변이 단백질의 발현을 억제할 수 있다. 돌연변이 유전 정보를 담고 있는 메신저 RNA에 약제가 결합해 분해되면서 변이 단백질이 더이상 생성되지 못하는 원리다. 연구팀은 KCNQ4 유전자 변이를 유도한 마우스 내이에 안티센스 올리고뉴클레오타이드를 주입하는 수술을 진행했을 때 청력이 15~20dB 정도 향상되는 것을 확인했다. 또한 내이에 존재하는 외유모세포의 생존율과 함께 전기생리학적 기능 개선도 발견할 수 있었다. 그리고 이러한 치료전략은 심한 면역반응 등 중대한 부작용을 유발하지 않았다. 지헌영 교수는 “내이에서 적용이 미미했던 대립유전자 발현을 억제시키는 안티센스 올리고뉴클레오타이드 치료제가 효과적인 유전성 난청 치료제로 활용할 수 있음을 동물실험을 통해 세계 최초로 확인했다”며 “치료제의 내이 분포와 반응적인 특성까지 제시함으로써 추후 치료제를 이용하고자 하는 연구팀들에게 필수적인 정보를 제공했다”고 말했다. [그림] 안티센스 올리고뉴클레오타이드는 돌연변이 대립유전자가 만드는 메신저 RNA를 분해해 난청을 개선했다.







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아이의 갑작스런 발작 `뇌전증' 대처는?
아이가 갑작스레 꺽꺽 소리를 내며 숨을 못 쉬고 몸을 바들바들 떠는 발작 증세를 보이면 부모는 어떻게 해야 할지 몰라 당황해할 수밖에 없다. 뇌전증은 뇌신경 세포의 비정상적인 전기 신호로 인하여 발작이 반복적으로 발생하는 질환이다. 뇌전증은 뇌 손상으로 인한 뇌성마비나 뇌병변 장애가 있는 아이들뿐만 아니라, 정상적인 인지 발달을 보이는 아이에서도 발생할 수 있다. 소아 뇌전증의 주요 증상은 발작이다. 영아기에는 몸통과 팔다리를 반복적으로 굽히는 연축 형태의 발작을 보이며, 소아청소년기에는 대발작 외에도 멍해지는 발작 증상을 경험하기도 한다. ▲ 최 선아 교수 이대목동병원 소아청소년과 최선아 교수는 ”아이가 발작 증세를 보인다면 먼저 원인을 찾고, 발작이 반복적으로 일어나지 않도록 치료하는 것이 중요하다”고 말했다. 뇌전증 환자의 증상은 개인마다 다르지만, 약 70%는 항경련제 약물로 발작 증상을 조절할 수 있다. 약물 복용 시 어지럼증, 졸림, 두통, 무기력감 등 부작용으로 의심되는 증상이 있다면 담당 의사와 상의해 약제를 변경하거나 감량하는 게 안전하다. 최 교수는 “소아 뇌전증 환자들이 가끔 약을 실수로 빠뜨리는 경우가 있는데, 매일 약을 빠뜨리지 않고


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국내 최초 타액 기반 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 선보여
정신건강 디지털 헬스케어 전문기업 마인즈에이아이(대표 석정호)가 국내 최초로 타액 내 호르몬을 활용한 우울증 진단 보조 소프트웨어 의료기기 ‘마인즈내비(Minds.NAVI)’의 식품의약품안전처(식약처) 허가를 획득했다고 밝혔다. ‘마인즈내비’는 사용자의 자가보고식 심리 설문 평가와 함께, 타액 내 Cortisol(코르티솔) 및 DHEA(디하이드로에피안드로스테론) 농도 분석을 결합하여 우울증 진단을 보조하는 소프트웨어 기반 의료기기다. 이는 생물학적 지표를 활용한 우울증 진단 보조 기기로는 국내 최초이자, 세계적으로도 상용화된 사례가 없는 혁신적인 시도다. 마인즈에이아이는 연세대학교 강남세브란스병원 정신건강의학과 석정호 교수가 설립한 기업으로, 기존의 심리학적 평가 도구를 재구성한 ‘PROVE Battery’를 기반으로 ‘마인즈내비’를 개발했다. 이 소프트웨어는 사용자가 심리 설문을 완료한 후, 정해진 시간에 타액을 채취해 진단 기관으로 보내면 알고리즘이 이를 분석해 우울증 여부를 보조 진단하는 방식으로 작동한다. 특히, 123명의 피험자를 대상으로 진행된 확증 임상시험에서 ‘마인즈내비’는 민감도 97.22%, 특이도 95.24%라는 높은 진단 정확도를 기록하

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