KAIST “암세포 핵 비대 현상, 전이 억제”

KAIST 의과학대학원 홍세명(왼쪽부터) 박사과정생, 김창곤 박사, 김준(원 안 왼쪽부터)·김지훈 교수 [KAIST 제공]

조직 검사에서 암세포가 정상보다 큰 핵(세포의 유전정보 저장고)을 지닌 경우가 흔히 관찰된다. 그동안 이는 암이 악화된다는 신호로 여겨졌지만, 정확한 원인과 영향은 밝혀지지 않았다.

KAIST는 김준 의과학대학원 교수 연구팀이 암세포 핵 비대가 악성화의 원인이 아니라 복제 스트레스에 따른 일시적 반응이며, 오히려 전이를 억제할 수 있다는 사실을 규명했다고 26일 밝혔다. 이번 발견은 암 진단과 전이 억제를 위한 새로운 치료 전략 개발로 이어질 것으로 기대된다.

연구팀은 암세포에 흔한 DNA 복제 스트레스(세포가 DNA를 복사할 때 생기는 부담·오류 신호)가 핵 속 ‘액틴’ 단백질을 뭉치게(중합) 만들고, 이것이 핵을 크게 만드는 직접 원인임을 확인했다.

이번 결과는 암세포 핵 크기의 변화가 단순히 ‘암세포가 이득을 보기 위해 진화한 형질’이 아닐 수 있다는 점을 보여준다. 오히려 이는 스트레스 상황에서의 임시방편적 반응이며, 암세포의 전이 가능성에는 제약을 줄 수 있음을 시사한다.

향후 연구에서는 핵 크기 변화가 암 치료 표적이 될 수 있는지, 또는 전이 억제와 관련된 단서가 될 수 있는지 탐구할 필요가 있다. 즉, 핵 비대는 복제 스트레스에 대한 일시적 반응일 수 있으며, 반드시 암의 악성화를 뜻한다고만 볼 수는 없다는 뜻이다.

연구팀은 구체적으로 ▷유전자 기능 스크리닝(수천 개 유전자를 차례로 억제, 핵 크기 조절에 관여하는 주요 유전자를 찾아냄) ▷전사체 분석(핵이 커질 때 어떤 유전자 프로그램이 활성화되는지 확인) ▷3차원 유전체 구조 분석으로 핵 비대가 단순한 크기 변화가 아니라, DNA의 접힘과 유전자 배치 변화와 연결되어 있음을 규명했다.

김준 교수는 “DNA 복제 스트레스가 핵 크기 균형을 무너뜨린다는 사실을 확인, 오래된 병리 관찰의 배경 기전을 설명했다”며 “앞으로 암 진단과 전이 예측에 핵의 구조 변화를 새로운 지표로 활용할 가능성이 열렸다”고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 온라인판에 지난 9일 게재됐다. 구본혁 기자