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뉴스 의학약학
흡연과 음주가 구강암 촉진 밝혀
Bio통신원(KAIST)
흡연과 음주는 세포에서 활성산소의 부하를 증가시키고 높은 수준의 산화스트레스를 유발한다고 알려져 있다. 하지만 아직 산화스트레스가 구강암의 발달을 촉진하는 구체적인 기전은 명확히 밝혀지지 않았다.
KAIST(총장 이광형)는 의과학대학원 김준 교수 연구팀이 발암 위험 인자인 흡연과 음주가 구강암의 발생과 성장에 관여하는 새로운 기전을 규명했다고 21일 밝혔다.
연구팀은 이번 연구에서 흡연 및 음주가 직접적인 DNA 손상뿐 아니라 산화스트레스를 통한 전사 조절(발암 유전자의 발현 증가)로 구강암의 증식을 촉진하는 경로를 밝혀서 항암제 개발의 새로운 단서를 확보했다.
연구팀은 구강암 환자에서 특이적으로 높게 발현되는 TM4SF19 (Transmembrane 4 L Six Family Member 19) 단백질에 주목했다. 이 단백질은 산화스트레스에 의해 두 개의 분자가 중합해 형성되는 이합체 물질을 형성해 발암 유전자로 알려진 YAP(yes-associated protein)의 발현을 일시적으로 증가시킴을 구강암 세포주를 이용한 단백질 생화학 실험을 통해 밝혔다. 이 단백질(TM4SF19)은 대부분의 정상 조직에서는 낮게 발현되며, 아직 기능이 알려지지 않은 단백질이다. 구강암 세포에서 이 단백질(TM4SF19)을 억제하면 발암유전자(YAP) 발현이 감소했고, 이는 암세포의 증식과 전이 능력을 저하시키는 효과를 보였다.
KAIST 의과학대학원 김준 교수는 “이번 연구는 흡연과 음주가 암 발달을 촉진하는 새로운 분자 기전을 규명했을 뿐 아니라 구강암 연구의 새로운 방향을 제시하고 새로운 약물 표적인 단백질(TM4SF19)을 발굴하였다는 점에서 의미가 있다”고 연구의 의의를 설명했다.
KAIST 의과학대학원 졸업생 신은비 박사후연구원이 제1 저자로 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 2월 5일 자로 게재됐다. (논문명: TM4SF19 controls GABP-dependent YAP transcription in head and neck cancer under oxidative stress conditions)
한편 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
□ 연구개요
1. 연구배경
구강암은 입 안의 혀, 혀 밑바닥, 볼 점막, 잇몸, 입천장, 편도, 입술 등에서 발생하는 암을 총칭하는데 조기에 발견하지 못하면 예후가 나쁜 암종이다. 또한 절제 수술 후 발생하는 기능장애 때문에 치료하기 힘든 질환 중 하나이다. 최근 HPV 바이러스가 원인이 되는 구강암의 일종인 구인두암이 증가하고 있으나, 아직 구강암의 가장 흔한 원인은 흡연과 음주이다.
2. 연구내용
본 연구에서는 흡연 및 음주에 의해 유도된 산화스트레스가 TM4SF19 단백질에 의해 발암 유전자인 YAP의 mRNA 발현을 증가시킴을 발견하였다. 구강암 환자에서 특이적으로 높게 발현되는 TM4SF19 단백질은 산화스트레스에 의해 이합체로 변형되고, 이로 인해 TM4SF19가 상호작용하던 GABP𝛃1 단백질이 분리되어 핵내로 유입되었다. GABP𝛃1 단백질은 핵에서 GABP 단백질 복합체를 형성하여 YAP 유전자의 발현을 촉진한다. TM4SF19의 발현을 억제하면 GABP 복합체의 전사유도 활성이 감소되었다. 또한, TM4SF19의 발현억제는 구강암 세포의 생존, 증식 및 이동 능력을 저하시키는 것으로 확인되었다. 이는 TM4SF19이 구강암에서 잠재적인 약물표적이 될 수 있음을 시사한다.
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