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암 유발 유전자 RAS에 의한 엑소좀 흡수 활성화 기전 연구
최동식
최동식 (순천향대학교 의과대학)
2021 BRIC 세미나 하반기  |  2021.10.14
나노테크놀로지와 나노메디슨은 최근에 가장 주목받고 있는 연구 분야이자 새로운 의약 분야이며, 상업화가 급속도로 이루어지고 주제입니다. 나노소포체 (리포좀)를 이용해 치료물질을 체내로 전달하는 나노테크놀로지의 발달은, 치료용 mRNA를 우리 세포에 전달해서 표적 단백질을 발현시키는 새로운 개념의 백신을 현재 상용화 시켰으며, 높은 경제적 가치를 창출해 내고 있습니다. 특히, 세포가 분비하는 자연 나노소포체인 세포외 소포체 (Extracellular vesicles, EV) 또는 엑소좀 (exosome)은 세포간 신호 전달의 매개체이자 물질 전달 기능을 가진 지질 이중층 구조체로써, EV의 흡수를 통한 물질 전달 활성을 이용하는 물질 전달체 개발 연구는 현재 나노메디슨의 혁신적인 분야 중 하나입니다. RAS는 가장 대표적인 암 유발 유전자 중 하나로 대장암 및 췌장암 등에서 빈번하게 일어나는 변이입니다. 이 연구에서는 mutant RAS 과발현에 의해서 정상 장 상피세포가 암세포로 형질전환이 일어나게 되고, endocytosis 중심의 외부 물질 흡수 과정이 macropinocytosis로 전환되면서 EV 흡수가 활성화되는 과정을 규명했습니다. EV의 흡수는 RAS의 하위 신호 전달 단백질인 RAF에 의해 조절이 되며, EV 표면에 존재하는 HSPG (heparan sulfate proteoglycan)-fibronectin 결합에 의해 특이적으로 EV 흡수가 유도됨을 규명했습니다. 활성화된 RAF는 인산화를 통해 myosin phosphatase의 활성을 조절하고, 세포 표면의 ruffle 구조에서 macropinocytosis에 의해 EV 흡수를 이루어지게 됩니다. 흡수된 EV는 최종적으로 세포내 lysosome으로 이동해서 분해되는 과정을 거치게 됩니다. Macropinocytosis inhibitor를 통해 EV의 흡수를 억제할 경우, circulating cancer cell의 생존 및 전이 능력이 저해됨을 마우스 동물 실험을 통해 규명했습니다.
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