당뇨 합병증으로 인한 유방암 환자의 항암 치료가 가능한 표적을 국내 연구진이 발견했다. 

이번 연구는 당뇨 현상이 암세포의 특정 종양촉진 인자에 기억돼 암세포의 항암 내성과 재발에 관여함을 밝혀내 암환자의 대사상태에 따른 표적 치료제 개발의 가능성을 제시했다고 연구팀은 지적했다

Nrg1은 암의 성장을 돕는 인자로 작용하는 것으로 알려져 있다. 기존 연구에 따르면 고혈당이 있는 유방암세포에서 Nrg1의 발현이 증가한다. 하지만 고혈당 자극으로 인한 Nrg1의 발현 증가에 대한 기전은 명확히 밝혀지지 않았다. 

      ▲ 박 지영 교수

연구팀은 단백질체 분석을 통해 고혈당 자극에 노출된 유방암세포의 Nrg1 증폭자(멀리 떨어진 위치에서 유전자의 전사를 조절하는 DNA 염기서열) 영역에 RBPJ 단백질이 결합하는 것을 발견했다. 

연구 모식도. UNIST 제공

또한 이것은 노치 신호전달 경로 활성화에 의해 조절된다는 것을 검증했다. 

먼저 노치 활성화에 의해 Nrg1의 증폭자 영역에 히스톤 단백질(염색체 구조를 형성하는 단백질)과 생화학적 변성을 조절하는 단백질이 결합한다. 이에 Nrg1 증폭자 부분의 염색질 구조에 변화가 일어나 유전자 발현이 증가하게 된다.

연구팀은 고혈당 자극에 의한 노치 신호전달 체계를 억제했을 때 Nrg1 발현이 감소하고, 암 성장 속도가 감소하는 것을 확인했다.

또한 고혈당 유방암 생쥐 모델에서 노치 억제 약물을 투여해 표적 항암제 ‘라파티닙’(Lapatinib)의 항암 효과를 높일 수 있다는 사실을 확인했다.

박지영 교수는 “당뇨가 암 환자 생존율을 크게 낮추고 있음에도 이런 현상을 설명할 수 있는 기전 연구가 부족했다”며 “이번 연구는 당뇨 현상이 암세포의 특정 종양 촉진 인자(Nrg1)에 기억돼 암세포의 항암 내성과 재발에 관여함을 밝힘으로써 암 환자의 대사 상태에 따른 표적 치료제 개발의 가능성을 보여줬다”고 밝혔다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’(Nature communications)에 지난 1월 27일 자로 게재됐다.

한편, 이번 연구는 한국보건산업진흥원 연구중심병원 R&D지원 사업, 한국연구재단 개인기초연구 중견과제, 선도연구센터의 지원을 받아 이뤄졌다.