네이처 셀 바이올로지(Nature Cell Biology)지 게재 치과대학 구강병리학교실 육종인·김현실 교수팀이 암세포가 전이되는 분자생물학적 기전과 신호전달체계를 규명해 향후 암 전이를 차단할 수 있는 치료약물 및 치료법 개발의 가능성을 열었다. 또한 세포 생리활성을 조절하는 새로운 세포생물학적 기전을 제시함으로써 다양한 질환의 치료법 개발과 줄기세포 분화조절 연구의 전기도 마련했다. 육종인·김현실 교수팀은 미국 미시간대 와이즈(S. J. Weiss) 교수팀, 보험공단 일산병원 최윤정 교수팀과의 공동 연구를 통해 암세포 전이 기전을 규명했다고 밝혔다. 보건산업진흥원 지원을 받은 이번 연구는 세계적 학술지인 '네이처 셀 바이올로지'지 10월 30일자 온라인 판에 게재됐다. 암세포는 무한 증식과 함께 타 부위로의 전이로 인해 치료의 어려움과 높은 재발률을 보여 왔다. 지금껏 암세포의 증식에 대한 연구는 많은 진척을 보여 왔으나, 전이가 이루어지는 암세포의 세포 신호전달체계는 거의 알려진 바가 없었다. 암 전이 과정을 살피기 위해선 신체 내서 이루어지는 현상을 대신 보여줄 수 있는 적절한 연구 모델의 부재로 인해 암세포가 주변 장기로 뚫고 들어가고 확산되는 메커니즘을 적절히 연구할 수가 없었다. 이에 육종인 교수팀은 2001년부터 미시간대와 함께 암 전이 기전을 밝히기 위한 공동 연구를 진행, 지난해 기존에 암 발생을 유도한다는 암세포 내 Wnt 신호전달체계가 GSK-3(Glycogen synthase kinase-3) 효소를 억제함으로써 Snail 유전자를 활성화하여 암세포의 전이를 유도한다는 것을 규명했다. 그리고 암세포 전이를 야기하는 핵심이 Snail 유전자임을 밝혀 발표한 바 있다(Journal of Biological Chemistry, 2005, vol 280 게재). 이 연구를 바탕으로 공동 연구팀은 Snail 단백질을 경유하는 Wnt 신호의 암세포 전이 과정을 보다 더 구체적으로 규명하기 위한 연구에 착수, Wnt 신호에 의한 β-catenin 활성화가 Axin-2 유전자를 증가시키고, 증가된 Axin-2 유전자는 세포핵에 존재하는 GSK-3 효소를 세포질로 데리고 나옴으로써 Snail 유전자를 활성화시키는 일련의 과정을 확인하고 증명했다. 다시 말해 'Wnt 신호→β-catenin 활성화→Axin-2 유전자 증가'로 이어지는 연쇄적인 과정이 암세포 핵의 GSK-3 조절 기전에 영향을 주어 결국 암세포의 Snail 유전자의 활성화 초래로 암세포 전이가 유도된다는 것을 밝히게 된 것이다. 이번 연구 결과는 지금까지 알려지지 않았던 인체 내 암세포 전이 과정을 구체적으로 규명한 세계 최초의 연구 결과로 높이 평가되고 있다. 류마티스성 관절염, 알츠하이머 질환 치료 가능성 열어 육종인 교수는 "암세포 전이가 이루어지는 각 단계를 파악하게 되어, 그 전이 단계 중 한 과정만 선택하여 암 전이를 억제할 수 있는 다양한 표적 치료약물 및 치료법 개발 가능성을 열 수 있게 됐다"며 이번 연구의 의의를 밝혔다. 특히 이번 연구를 통해 그동안 암 억제 유전자로 잘못 알려져 있던 Axin-2 유전자가 실제로는 암 전이를 유도하는 기능이 있음을 밝혀 기존 암 생물학설의 수정이 불가피하게 됐다고 육종인 교수는 덧붙였다. 한편 육종인 교수팀의 이번 연구로 Axin 유전자의 새로운 기능을 밝히게 됨으로써 기존에 GSK-3에 의해 매개된다고 알려진 면역질환 이상에 의한 퇴행성 질환(류마티스성 관절염, 알츠하이머 질환, 눈 망막 질환 등)의 발병 기전을 연구할 수 있는 새로운 연구 가설과 치료법 개발 가능성을 같이 제시하게 되었다. 또한 Wnt 신호전달이 줄기세포의 분화와 이동을 조절하는 핵심 신호전달이라는 점에서 향후 줄기세포의 분화조절 기술을 발전시킬 수 있는 이론적인 토대를 마련했다.