암 전이 과정에 숨겨진 새로운 국제학설 AST 정립
세포부착성 리프로그래밍 제어…암전이 치료 원천기술 확보
□ 국내 연구진이 암세포의 발생과 전이 현상을 근본적으로 설명하는 세포의 부착-부유 전이(AST, Adherent-to-Suspension Transition) 이론을 정립하여 순환암세포의 생성과 약물저항성 획득 및 면역세포의 활성화 등 암생물학 분야의 난제를 해결할 돌파구를 마련하였다.
□ 한국연구재단(이사장 이광복)은 연세대학교 박현우 교수, 지헌영 교수, 노재석 교수 공동연구팀이 부착세포와 부유세포* 간의 근본 특성으로 알려진 ‘세포모양’과 ‘세포부착 의존성’이 AST 인자들을 통해 형질전환 되는 기전을 규명하고, AST 국제학설을 발표했다고 밝혔다.
* 부착세포와 부유세포 : 세포는 모양에 따라 서로 붙어 자라는 상피세포(E), 세포끼리 연결을 잃은 중간엽세포(M), 어디에도 붙지 않는 동그란 부유세포(S) 세 종류로 나뉜다. 이중 상피세포와 중간엽세포는 부착성이 있어 부착세포(A)로 불린다.
□ 약 20년간 세포모양의 리프로그래밍*을 설명해온‘상피-중배엽 전이(EMT) 이론’은 현존하는 암생물학 분야의 유일한 이론으로 배아의 발생, 암의 악성화, 각종 섬유화 질환 등을 설명하는데 활용돼왔다.
* 리프로그래밍 : 세포의 근본적인 성질(모양, 줄기능 등)이 핵심인자를 통해 변화하는 과정으로서 현재까지 야마나카인자를 통한 분화된 세포의 역분화줄기세포(iPSC)로의 리프로그래밍이 유명하다.
○ 하지만 EMT는 부착세포의 모양 변화만 다루어 대다수 암환자의 사망원인인 순환암세포를 통한 암전이 현상을 설명하는 데 한계가 있으며, 이로 인해 암전이 제어인자 발굴 및 치료제 개발에도 어려움이 따랐다.
□ 연구팀은 조직이나 세포에 부착된 고형암세포가 특정 조건에서 부유세포로 전환되어 혈관을 통해 이동하면서 순환암세포가 되는 현상에 주목하고, 암세포의 부착의존성을 리프로그래밍하는 생명 현상인 ‘세포 부착-부유 전이 이론’인 ‘AST’를 발표하였다.
□ 연구팀은 200 종류가 넘는 인간 세포를 ‘부착의존성'에 따라 ‘부착세포'와 ‘부유세포' 두 종류로 분류했으며, 혈액세포의 특이적 전사인자 스크리닝을 통해 세포부착성 리프로그래밍을 매개하는 핵심 AST 인자의 조합을 규명하였다.
□ 또한 AST 조합을 부착세포에서 발현시켜 부유세포로 형질전환하는데 성공하였으며, 동물모델 및 전이암환자의 순환암세포에서 AST 제어를 통한 암전이 억제 효능을 규명하였다.
○ 더불어 AST 이론을 설명할 수 있는 새로운 연구기법과 세포/동물 모델, 환자 바이오뱅크, 바이오진단마커를 개발하였다.
□ 박현우 교수는 “이번 연구는 부착세포와 부유세포 간의 형질전환에 관한 AST 이론 정립 및 응용기술 개발을 통해 암 악성화 및 순환암세포 생성 과정을 이해하는 기반을 마련한데 의의가 있다”라며 “AST 제어기술 개발을 통해 우리나라가 차차세대 항전이 치료요법을 선도하는 기반이 되길 기대한다”라고 밝혔다.
□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 과학난제도전 융합연구개발사업, 중견연구, 기초연구실, 선도연구센터사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 암생물학 분야 국제학술지 ‘몰레큘러 켄서(Molecular Cancer)’에 3월 30일 게재되었다.
