암세포 DNA 복구 차단으로 항암제 내성 극복

암세포는 치료 과정에서 발생하는 유전적 손상을 스스로 복구하며 생존합니다. 특히 상동 재조합(Homologous Recombination)이라는 정교한 DNA 복구 과정을 활용해 치명적인 손상을 회복합니다. 이 과정에서 암세포는 항암제에 대한 내성을 획득합니다.

기초과학연구원 유전체 항상성 연구단 명경재 단장과 충남대학교 이주용 교수 공동 연구팀이 암세포의 복구 기전을 무력화하는 방법을 찾았습니다. 연구팀은 유전자 돌연변이를 직접 공략하는 대신 암세포가 DNA 복구에 사용하는 단백질 기계를 불안정하게 만드는 전략을 선택했습니다.

연구팀은 세포 기반 스크리닝을 통해 유니418(UNI418)이라는 새로운 분자를 식별했습니다. 이 물질을 암세포에 투여하면 래드51(RAD51)과 체크포인트 키나아제1(CHK1) 등 핵심 DNA 복구 단백질의 수치가 급격히 감소합니다.

분석 결과 유니418은 세포 내 단백질 분해 경로인 컬4에이 유비퀴틴 리가아제 복합체(Cul4A ubiquitin ligase complex)를 활성화합니다. 이 시스템은 DNA 복구에 필수적인 단백질을 표적으로 삼아 파괴합니다. 결과적으로 암세포의 복구 능력을 원천적으로 차단합니다.

연구팀은 유니418이 이노시톨 인산염(Inositol phosphate) 대사 과정에 관여한다는 사실을 확인했습니다. 유니418은 아이피6(IP6)라는 분자의 수준을 낮춥니다. 평소 아이피6는 컬4에이의 활동을 억제합니다. 아이피6가 줄어들면 단백질 분해 기계가 과도하게 활성화되어 복구 단백질을 제거합니다.

이 기전은 기존 항암제인 파프 억제제(PARP inhibitor)에 내성이 생긴 암세포에서도 효과를 보였습니다. 유니418을 처리하자 내성 암세포가 다시 파프 억제제에 민감하게 반응했습니다. 연구팀은 이를 통해 치료 효과가 회복되는 결과를 확인했습니다.

동물 실험 모델에서도 유니418과 파프 억제제인 올라파립(Olaparib)을 병용 투여했습니다. 그 결과 종양 성장이 유의미하게 억제되었습니다. 이는 암세포가 내성을 획득한 이후에도 여전히 DNA 복구 경로에 의존한다는 점을 시사합니다.

이번 연구는 대사 과정과 유전체 안정성 사이의 새로운 연결 고리를 밝혀냈다는 점에서 학술적 의미가 큽니다. 향후 유니418에 대한 추가 개발이 이루어지면 항암제 내성 문제를 해결할 새로운 병용 요법의 핵심 전략이 될 것으로 기대합니다.

이 기사는 일반적인 건강 정보를 제공하며, 의학적 조언을 대체하지 않습니다. 구체적인 건강 문제는 의료 전문가와 상담하십시오.

기초과학연구원(IBS) 유전체 항상성 연구단 보도자료 및 관련 학술지 연구 결과 참조.