대장 속 물질 상호작용 암 유발 위험… 명승재·임대식 공동연구팀 밝혀내

세포를 재생하는 대장 안 물질들의 지나친 상호작용이 정상 세포를 암세포로 바꿀 수 있다는 연구결과가 나왔다. 명승재 서울아산병원 교수(소화기내과)와 임대식 KAIST 교수(생명과학과) 공동 연구팀은 인체 내 세포를 재생하는 것으로 알려진 생리활성물질 'PGE2'와 유전자 'YAP1'이 대장 내에서 지나치게 상호작용할 경우 대장 용종과 대장암세포가 발생한다는 사실을 확인했다고 16일 밝혔다.

일반적으로 PGE2는 세포를 재생하는 역할을 하며, 항염증제인 아스피린으로 이 물질의 발현을 억제할 경우 대장암 치료에 효과가 있다고 알려져 왔다. 또 세포 재생 유전자인 YAP1은 대장암 환자 3명 중 약 1명에게 발견된다는 통계 연구결과가 최근 발표된 바 있다.

연구팀은 각각 대장암 발병에 관련 있는 것으로 알려진 이 두 물질이 정확히 어떤 기전을 갖고 있는지 정확히 규명하기 위해 먼저 두 물질 사이의 연결고리를 규명했다. 연구팀이 쥐의 유전자를 변형해 PGE2를 증가시킨 결과, YAP1이 약 1.5∼2.5배 늘어나는 것으로 나타났다. 또 대장 염증을 일으키는 약물을 쥐에 주입한 후 PGE2 활동을 줄이기 위해 항염증제를 사용한 결과, YAP1 유전자 활동이 약 40% 줄어드는 것을 발견했다. 반대로 YAP1 유전자를 인위적으로 증가시킨 쥐의 대장에서는 PGE2가 정상 쥐보다 약 2.5배 늘어난 것으로 나타났고, 유전자를 조작해 YAP1을 없앤 경우 PGE2를 생성하는 유전자 발현이 이뤄지지 않았다.

연구팀은 두 물질의 상호작용이 대장암과 관련이 있는지 파악하기 위해 동물 모델에서 두 물질이 지나친 상호작용으로 과하게 발현되도록 쥐의 유전자를 조작했다. 그 결과 12∼16 만에 대장 용종이 생겼고, 24주 안에는 대장암세포가 발생했다. 반면 유전자를 조작해 YAP1 유전자를 제거하거나 항염증제를 사용해 PGE2의 활동을 억제한 경우, 암세포가 발생하지 않았다.

연구팀은 추가적으로 대장암 수술을 받은 환자 77명의 조직을 분석한 결과, 실제로 PGE2와 YAP1이 지나치게 상호작용해 과발현된 것을 확인했다고 설명했다.

명승제 교수는 "이번 연구로 PGE2와 YAP1이 지나치게 상호작용해 과발현됐을 때 대장암세포가 발생한다는 것을 처음 밝혀 효과적인 대장암 신약 개발의 가능성을 제시했다"며 "두 물질의 상호작용을 끊을 수 있는 신약이 개발된다면 부작용 없이 대장암을 억제할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다.

이번 연구결과는 소화기질환 분야 국제 학술지 '가스트로엔테톨로지'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@