KAIST 조광현교수팀, ‘암 전이’ 유발 분자회로 밝혀

종양세포 전이단계서 일어나는 변화를 수학모형이용한 가상 암세포실험으로 메커니즘 확인

조광현 교수.

[아시아경제 이영철 기자] KAIST(총장 서남표) 조광현 교수팀이 암 전이를 일으키는 핵심분자회로를 밝혀냈다.

KAIST는 바이오 및 뇌공학과 조 교수 연구팀이 IT(정보기술)와 BT(생명기술) 융합연구인 시스템생물학 연구에 바탕을 둔 ‘가상 암세포’ 실험을 통해 암 전이를 불어오는 핵심분자회로를 규명했다고 14일 밝혔다.

연구를 통해 알킵(RKIP)이 매개가 되는 암 전이 조절과정과 핵심회로가 밝혀졌다. 이로써 항암제개발 등 IT를 이용한 생명과학 응용연구의 중요한 발판을 마련했다.

특히 융합연구를 통해 생체시스템 모델링 및 바이오시뮬레이션연구의 새 가능성을 보여줬다.

상피세포가 중간엽세포로 바뀌는 과정은 종양세포의 전이단계서 일어나는 매우 중요한 과정이다.

이 과정의 주요 특징 중 하나는 세포 간 결합을 조절하는 단백질 이카드헤린(E-cadherin)의 양이 갑자기 주는 것.

이카드헤린 발현량은 어크(ERK)와 윈트(Wnt)가 들어있는 여러 신호전달경로에 따라 조절되는 것으로 알려져 있다.

하지만 이들 신호전달경로는 다중결합 피드백회로에 따라 복잡하게 얽혀 있어 실험적 방법으론 이들의 동역학 특성과 숨겨진 조절메커니즘 분석이 매우 어려운 것으로 여겨져왔다.

조 교수가 규명한 암 전이 유발 분자회로 주요 그래프 및 그림들.

조 교수 연구팀은 이에 대한 수학모형을 개발하고 대규모 컴퓨터시뮬레이션 분석으로 이들 결합 피드백회로의 복잡한 상호작용으로 일어날 수 있는 여러 생명현상들을 밝혀냈다.

또 알킵이 스네일과 슬러그(Slug) 생김을 막음으로써 이카드헤린이 늘고 전이과정도 억제될 수 있음을 보였다.

전이를 일으키는 종양세포에서 알킵 발현이 뚜렷하게 줄었다는 많은 임상보고들이 있었으나 근본메커니즘은 알려져 있지 않았다.

한편 이번 연구는 교육과학기술부가 지원하는 한국연구재단의 도약연구사업과 기초연구실육성사업으로 이뤄졌다.

연구결과는 순수컴퓨터시뮬레이션 결과임에도 이례적으로 동물이나 임상실험 결과가 주로 실리는 암전문학술지 ‘캔서 리서치(Cancer Research)’지 9월1일자에 실렸다.

이영철 기자 panpanyz@