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연구성과 생명과학
세계 최초! 유산균으로 자궁경부암 예방의 새로운 열쇠를 찾다
Bio통신원(DGIST)
- 등록2025.03.14
- 조회761
- DGIST-칠곡경북대학교병원-동국대학교 공동연구팀, 세계 최초로 자궁경부 줄기세포 정체 규명
- 유산균과 젖산을 활용한 자궁경부암 예방 및 치료의 새로운 가능성 제시로, ‘Nature Communications’에 논문 게재
DGIST(총장 이건우) 뉴바이올로지학과 정영태 교수팀이 사람 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화 과정을 세계 최초로 규명하고, 이를 바탕으로 유산균이 자궁경부암 발생을 억제할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구는 칠곡경북대학교병원 정근오 교수팀, 동국대학교 생명과학과 이민호 교수팀과 공동 연구로 진행됐으며, 자궁경부암 예방을 위한 새로운 단서를 제공할 것으로 기대된다.
DGIST 정영태 교수, 칠곡경북대병원 정근오 교수, 동국대 이민호 교수자궁경부암은 전 세계적으로 네 번째로 많이 발생하는 여성암으로, 매년 약 60만 건이 발생한다. 주된 발병 원인은 인유두종바이러스(HPV)이며, 백신 접종을 통해 선진국에서는 발생률이 급감했다. 그러나 백신 접종이 어려운 후진국에서는 여전히 자궁경부암이 빈번하게 발생하고 있어 새로운 예방 방법의 필요성이 제기되고 있다.
유산균은 여성의 질 내에 가장 많이 존재하는 유익균으로 알려져 있다. 이전에는 이미 발생한 자궁경부암 세포를 억제하는 효과만 알려졌으나, 이번 연구를 통해 유산균이 암이 발생하기 전 단계에서 암의 진행을 억제하는 기전이 새롭게 밝혀졌다.
정영태 교수팀은 면역 기능이 억제된 쥐의 혀에 사람 줄기세포를 이식해, 줄기세포의 재생 능력을 평가하는 방법을 세계 최초로 개발했다. 또한, 자궁경부 정상 오가노이드와 전암(前癌) 오가노이드 모델을 확립하고, 사람 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화 과정을 규명했다.
연구팀은 이러한 방법을 활용해 인유두종바이러스가 줄기세포보다는 분화가 시작된 전구세포를 증식시키는 것이 자궁경부암 발생의 주요 원인임을 발견했다. 또한, 유산균이 젖산을 분비해 바이러스의 효과를 억제하며, 정상 줄기세포의 자기복제뿐만 아니라, 줄기세포로부터 암세포로 변환되는 초기 과정까지 억제한다는 사실과 그 기전을 규명했다.
DGIST 뉴바이올로지학과 정영태 교수는 “이번 연구를 통해 유산균이 자궁경부의 건강 유지와 자궁경부암 발생 예방에 중요한 역할을 한다는 사실을 알게 되었다”며, “앞으로 이를 기반으로 자궁경부암 예방 기술 개발에 기여하고자 한다”고 밝혔다.
한편, 이번 연구는 한국연구재단 중견연구자 지원사업 및 바이오·의료기술개발사업, 보건복지부 글로벌 의사과학자 양성사업, 기초과학연구원 한국바이러스기초연구소 운영사업 등의 지원을 통해 수행됐으며, 연구 결과는 세계적 학술지 ‘Nature Communications’에 게재됐다. (논문 제목: Microbial metabolites control self-renewal and precancerous progression of human cervical stem cells)
연 구 결 과 문 답
이번 성과 무엇이 다른가
본 연구는 사람의 자궁경부의 줄기세포의 정체와 분화과정을 최초로 규명하였다. 이를 바탕으로 자궁경부암의 주요 유발요인인 인유두종바이러스가 자궁경부 줄기세포의 분화과정 중 전구세포 단계에서 과잉 증식을 유발하며 자궁경부암으로의 암화 과정을 유도함을 밝혀내었다. 더 나아가 질 내에 존재하는 유산균이 자궁경부 줄기세포 및 전암(前癌) 단계 세포에서 자궁경부암으로의 발전을 억제하는 기능을 가지고 있음을 규명하였다.
어디에 쓸 수 있나
본 연구에서 규명한 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화과정을 이용하면 자궁경부 절제술 후의 재생의학적 치료를 개발하는데 활용할 수 있다. 또한 유산균 및 젖산을 자궁경부암의 예방 및 조기치료에 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.
실용화까지 필요한 시간과 과제는
본 연구는 오가노이드 및 마우스 모델을 사용하여 진행되었기 때문에 실제 사람의 생체에서도 동일한 효과가 나타나는지 임상시험을 통한 검증이 필요하다. 또한 유산균 및 젖산을 여성 질 내에 삽입할 수 있는 제형 및 기술 개발이 필요할 것으로 예상된다.
연구를 시작한 계기는
본 연구진의 주요 관심사는 인체의 표피 조직의 줄기세포의 정체와 분화과정 및 암화 과정을 규명하는 것이다. 자궁경부암의 위험성에 비해 자궁경부의 줄기세포로부터의 초기 암 발달과정이 잘 알려지지 않아 연구를 시작하게 되었다.
어떤 의미가 있는가
본 연구는 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화과정을 최초로 규명하여 자궁경부의 재생의학적 치료의 필수 기초 정보를 제시했으며, 자궁경부암의 분자적 예방의 새로운 대책을 제시하였다.
꼭 이루고 싶은 목표는
본 연구진의 주요 관심사는 인체의 표피 조직의 줄기세포의 정체와 분화과정 및 암화 과정을 규명하는 것이다. 본 연구를 바탕으로 다음 단계에서는 자궁경부암을 암 발생 전 단계에서 예방하는 방법을 규명하고자 한다.
이번 성과 무엇이 다른가
본 연구는 사람의 자궁경부의 줄기세포의 정체와 분화과정을 최초로 규명하였다. 이를 바탕으로 자궁경부암의 주요 유발요인인 인유두종바이러스가 자궁경부 줄기세포의 분화과정 중 전구세포 단계에서 과잉 증식을 유발하며 자궁경부암으로의 암화 과정을 유도함을 밝혀내었다. 더 나아가 질 내에 존재하는 유산균이 자궁경부 줄기세포 및 전암(前癌) 단계 세포에서 자궁경부암으로의 발전을 억제하는 기능을 가지고 있음을 규명하였다.
어디에 쓸 수 있나
본 연구에서 규명한 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화과정을 이용하면 자궁경부 절제술 후의 재생의학적 치료를 개발하는데 활용할 수 있다. 또한 유산균 및 젖산을 자궁경부암의 예방 및 조기치료에 활용할 수 있는 가능성을 제시하였다.
실용화까지 필요한 시간과 과제는
본 연구는 오가노이드 및 마우스 모델을 사용하여 진행되었기 때문에 실제 사람의 생체에서도 동일한 효과가 나타나는지 임상시험을 통한 검증이 필요하다. 또한 유산균 및 젖산을 여성 질 내에 삽입할 수 있는 제형 및 기술 개발이 필요할 것으로 예상된다.
연구를 시작한 계기는
본 연구진의 주요 관심사는 인체의 표피 조직의 줄기세포의 정체와 분화과정 및 암화 과정을 규명하는 것이다. 자궁경부암의 위험성에 비해 자궁경부의 줄기세포로부터의 초기 암 발달과정이 잘 알려지지 않아 연구를 시작하게 되었다.
어떤 의미가 있는가
본 연구는 자궁경부 줄기세포의 정체와 분화과정을 최초로 규명하여 자궁경부의 재생의학적 치료의 필수 기초 정보를 제시했으며, 자궁경부암의 분자적 예방의 새로운 대책을 제시하였다.
꼭 이루고 싶은 목표는
본 연구진의 주요 관심사는 인체의 표피 조직의 줄기세포의 정체와 분화과정 및 암화 과정을 규명하는 것이다. 본 연구를 바탕으로 다음 단계에서는 자궁경부암을 암 발생 전 단계에서 예방하는 방법을 규명하고자 한다.
사람의 자궁경부에서는 ITGB4+CD24- 세포가 줄기세포이며, ITGB4-CD24- 전구세포 단계를 거쳐 ITGB4-CD24+ 세포로 최종 분화된다. 유산균(Lactobacillus)은 젖산(lactic acid)을 분비하여 PI3K-AKT 신호전달기전과 YAP1을 조절하여 자궁경부 줄기세포의 자기복제와 자궁경부암으로의 암화 과정을 억제한다. [사진=DGIST]
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