[세종=뉴스핌] 이경태 기자 = 국내 연구진이 종양세포가 악성으로 변하는 것에 대해 이를 억제하는 저분자 항암제를 발굴했다.

광주과학기술원은 남정석 생명과학부 교수 연구팀이 56만개의 약물 라이브러리를 활용한 3D 가상 스크리닝을 통해 악성종양 세포에서 특이적으로 발현하는 키나아제를 억제하는 저분자 항암제를 도출했고 이를 이용한 항암치료 전략에 대한 특허를 출원했다고 25일 밝혔다.

이번 성과는 종양세포의 악성화 과정을 제어해 난치성 질병을 근본적으로 치료할 수 있는 약물을 개발하는 데 기여할 것으로 기대된다.

DCLK1에 의한 암의 악성화 기전 규명 [자료=광주과학기술원] 2022.07.25 biggerthanseoul@newspim.com

종양세포의 악성화는 비정상적인 분화 및 과잉 성장하는 세포 덩어리인 종양이 빠른 성장과 침윤성 및 전이성을 획득하는 악성화 과정을 통해 악성종양, 즉 암으로 진행되는 것을 말한다. 또 키나아제는 종양세포의 성장·분화·생존을 조절하는 신호 전달 경로에서 스위치 역할을 하는 세포 내 단백질이다.

종양세포의 악성화 과정은 발생·증식·전이·재발을 포함하는 개념으로 종양세포와 종양미세환경 사이의 상호작용에 의해 매개되는 것으로 알려진다. 종양세포의 악성화 과정에 대한 구체적인 메커니즘을 규명하고, 이를 제어할 수 있는 치료 전략을 수립하는 것은 난치성 질병의 치료 개발에 필수적이라는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀은 악성종양 세포에 특이적으로 발현하는 단백질인 DCLK1이 염증성 효소인자를 통해 종양미세환경 내의 친(親)종양형성(pro-tumor) 신호 경로를 활성화시켜 종양세포의 악성화를 촉진한다는 것을 규명했다. DCLK1은 세린/트레오닌 키나아제(serine/threonine kinase)로서 정상 세포보다는 악성 종양세포에서 특이적으로 발현하는 단백질이다.

연구팀은 한국화학연구원과의 협업을 통해 가상현실(VR) 기반의 분자 모델링 연구를 수행해 DCLK1의 활성을 억제하는 저분자 유효화합물을 발굴했다. 

악성 종양 모습 [자료=게티이미지뱅크] 2022.07.25 biggerthanseoul@newspim.com

연구팀은 마우스(생쥐) 실험을 통해 DCLK1 키나아제 활성 억제 저분자 유효화합물이 종양세포 악성화를 효과적으로 제어하는 것을 확인했다. 이를 바탕으로 종양세포-종양미세환경 상호작용에 의한 악성화 치료기술 확립에 실험적 근거도 제시했다.

임상데이터 분석을 통해 DCLK1이 염증 반응으로 암을 유발할 뿐만 아니라 악성화도 일으킨다는 것을 새롭게 확인했다. 

남정석 교수는 "이번 연구는 악성종양에 특이적으로 발현하는 DCLK1에 의한 종양미세환경 내의 염증성 친종양형성 메커니즘을 규명하고 이를 억제하는 저분자 화합물을 발굴했다는 데 의미가 있다"며 "앞으로 난치성 질환에 대한 근본적 치료 전략 마련에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구결과는 의학 분야 상위 4.62% 전문 권위지인 '테라노스틱스(Theranostics)' 온라인에 지난 4일 게재됐다.

biggerthanseoul@newspim.com