한국생명공학연구원(이하 ‘생명연’) 유전체구조연구센터 염영일 박사팀은 암세포성장을 촉진하는 젖산과 신규 유전자의 역할을 연구한 논문 ‘젖산 신호에 의한 저산소 반응 조절’(A Lactate-Introduced Response to Hypoxia)를 17일 생물학의 세계적인 권위지인 ‘셀’(Cell, 온라인판)을 통해 발표했다.
연구팀에 따르면 격렬한 운동시에 근육세포에서 생산ㆍ분비돼 통증을 유발하는 젖산은 저산소 환경에서 포도당을 분해할 때 생기는데, 세포증식을 하는 암세포에서도 다량 생성된다. 저산소 환경의 암세포에서 젖산은 지금까지 세포 내 기능이 거의 알려지지 않았던 신규 유전자 ‘NDRG3 단백질’과 상호작용해 암의 세포성장과 혈액생성을위한 신호를 유발함으로써 암성장을 촉진한다는 것이 논문의 요지다. 젖산과 함께 NDRG3단백질의 역할과 암세포성장과정에서 양자간의 상호작용을 규명한 것은 이번 논문이 처음이다.
연구팀은 동물실험을 통해 간암세포주에서 NDRG3 단백질이나 젖산 생성 효소를 억제할 경우 더 이상 종양이 형성되지 않거나 성장능력이 크게 떨어진다는 사실을 확인했다. 반대로 젖산 생성 효소가 없는 간암세포에 NDRG3단백질을 인위적으로 발현시키면 간암세포의 종양이 크게 증가함을 입증했다. 연구책임자인 염영일 박사는 16일 미래창조과학부에서 가진 연구 내용 브리핑에서 “실험결과는 암 세포의 주요 대사산물인 젖산이 암 유전자인 NDRG3 단백질을 증가시키며, 이는 곧 젖산이 암 세포 성장 및 악성화를 유도하는 중요한 세포신호인자로 작용함을 규명한 것”이라고 밝혔다. 염영일 박사는 “이번 연구성과는 암 및 염증 질환을 효과적으로 치료하기 위해서는 젖산의 생성을 조절하는 것이 중요하다는 사실을 밝힌 것”이라며 “새로이 기능이 입증된 NDRG3의 조절을 통해 암세포의 대사과정과 신호전달체계를 동시에 표적으로 하는 효율적 암 치료제뿐만 아니라 염증 질환, 심혈관 질환, 고산병, 근위축증 및 근육노화 관련 질환 등의 치료제 개발에도 큰 기여를 할 것으로 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업으로 수행됐으며, 논문의 교신저자는 염영일, 박경찬 박사, 제 1저자는 이동철 박사다.
suk@heraldcorp.com
사진1=염영일 박사
사진2=암세포성장을 촉진하는 젖산과 NDRG3단백질의 상호작용 설명도
사진3=쥐를 이용한 젖산생성효소(LDHA) 및 NDRG3 유전자 발현 조절된 암세포주들의 종양형성능 측정.
