암세포, 산소 충분해도 ‘가짜 저산소 신호’로 전이 유도한다

작성일 08-27

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> UNIST, 피부암 전이 차단 메커니즘 규명 
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 강병헌 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 교수 연구진은 피부암인 흑색종 세포가 산소가 충분함에도 산소가 부족한 것처럼 신호를 내 전이를 유도하는 회로를 발견하고, CypD라는 단백질을 다시 활성화하는 방식으로 이를 차단할 수 있음을 입증했다./미국 다나피버 암센터
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 산소 부족은 오히려 암 생존에 이롭다. 산소가 부족할 때 세포가 만드는 ‘HIF1α‘ 단백질이 암의 침투력을 강화하기 때문이다. 국내 연구진이 암세포가 가짜 산소 부족 신호를 내는 방식으로 전이 능력을 강화하는 생리 회로를 밝히고, 암 전이를 막는 방법을 찾았다.
 강병헌 울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 교수 연구진은 피부암인 흑색종 세포가 산소가 충분함에도 산소가 부족한 것처럼 신호를 내 전이를 유도하는 회로를 발견하고, CypD라는 단백질을 다시 활성화하는 방식으로 이를 차단할 수 있음을 입증했다고 27일 밝혔다. 이번 연구는 국제 학술지 ‘시그널 트랜스덕션 앤 타켓티드 테라피(Signal Transduction and Targeted Therapy)’ 온라인판에 지난 7월 24일 게재됐다.
 HIF1α 단백질은 원래 산소가 부족할 때 활성화돼 세포 생존을 돕는 이로운 단백질이다. 하지만 암세포 안에서 이 단백질이 과도하게 발현되면 세포가 더 잘 움직이고 혈관을 새롭게 만들어 주변 조직으로 쉽게 퍼지게 된다.
 연구진이 밝혀낸 바에 따르면, 흑색종은 ‘활성 산소(ROS)’를 가짜 산소 부족 신호로 활용한다. 흑색종은 전이가 매우 잘 되는 암종이다. 실제 암세포에 산소가 충분한 환경이더라도 세포 미토콘드리아 안에 ROS가 많으면 HIF1α 단백질의 양이 증가하게 되는 것이다.
 이를 기반으로 흑색종 세포의 가짜 저산소 신호 회로를 끊을 방법도 찾아냈다. CypD 단백질을 활성화하는 것이다. CypD 단백질이 활성화되면 세포 미토콘드리아의 ‘투과성 전이공(mPTP)’이 열리면서, 세포 안에 ROS가 과도하게 축적되지 않는다. ROS가 축적된 상태에서는 HIF1α 단백질 분해를 유도하는 효소의 작용이 억제된다.
 동물실험에서 CypD 단백질을 과발현시킬 수 있는 유전자 운반체(Ad-CypD)를 피부암 조직에 국소 투여하자, 림프절과 폐로의 전이가 효과적으로 차단됐다. 반면 피부 표면의 원발 종양 크기에는 영향을 주지 않았다.
 강병헌 교수는 “흑색종은 피부 표면에 위치해 약물 주입이 쉽다는 점에서 국소 유전자 치료의 적용 가능성이 높다”며 “이번 연구에서 제안한 CypD 기반 유전자 치료는 기존 면역항암제와 병용 시, 전이를 효과적으로 억제하는 동시에 암세포를 직접 공격함으로써 상승효과(synergy)를 낼 수 있을 것으로 기대한다”고 강조했다. 연구진은 이번 연구 결과를 새로운 항암 치료법으로 발전시키는 후속 연구를 진행 중이다.
 참고 자료
 Signal Transduction and Targeted Therapy(2025), DOI: https://doi.org/10.1038/s41392-025-02314-8
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