유방암은 대표적인 여성암 중 하나로 한국의 경우 2000년 약 5천명의 환자가 유방암으로 진단받았지만 불과 4년 뒤인 2004년에는 그 두배가 넘는 1만명의 여성이 유방암으로 진단을 받았다. 이는 전체 여성암의 약 16%에 해당하는 수치로써 유방암의 조기진단과 새로운 치료법 개발이 절실한 실정임을 잘 보여준다. 유방암의 경우 유전적인 소인이 큰 영향을 차지한다고 여겨지고 있는데 그중 BRCA1이라고 알려진 단백질과 유방암 사이의 관계가 많이 연구되어져 왔다.
10월 15일자 Cancer Research에 발표된 미국과 일본 연구진의 논문은 BRCA1이 유방암을 일으키는 새로운 기전에 대한 연구로 주목을 받고 있다. 많은 유방암 환자의 경우 비정상적인 BRCA1단백질을 가지고 있는 경우가 많다. BRCA1는 DNA손상을 치유하는 기능을 가지고 있기 때문에 BRCA1의 기능이 저하될 경우 외부 자극으로 인한 DNA손상을 치유하는 능력이 떨어지고 그로인해 종양발생이 촉진된다는 것이 그동안 학계에 널이 알려진 이론이었다.
연구진은 건강한 세포에서 BRCA1의 기능을 제거할 경우 세포의 성장 속도가 늦춰짐을 발견할 수 있었다. 일반적으로 종양세포는 세포분화 속도가 정상 세포에 비하여 빠른데, BRCA1의 기능저하가 종양을 일으킨다면 BRCA1을 제거한 세포의 경우 세포분화 속도가 빨라야하지만 오히려 반대의 결과를 얻은 것이다. 연구진은 이와 같은 정 반대의 결과가 다른 DNA 수선 효소인 RAD51라고 알려진 단백질이 BRCA1이 제거된 환경에서 과다 발생하기 때문임을 알아낼 수 있었다.
RAD51은 DNA가 손상되었을 경우 손상되지 않은 나머지 한가닥의 DNA를 이용하여 손상된 DNA가닥을 수선하는 효소인데 이 효소의 양이 BRCA1가 제거되었을 경우 유의미하게 증가함을 발견할 수 있었다. 연구진은 RAD51과 BRCA1의 관계를 보다 세밀하게 알아보기 위해 BRCA1에 의한 유방암 조직과 그외 다른 이유에 의한 유방암 조직을 비교하였으며 그 결과 오직 BRCA1에 의한 유방암의 경우에만 RAD51의 양이 증가해 있음을 알아낼 수 있었다.
연구진은 RAD51이 BRCA1에 의한 유방암 생성을 어떻게 매개하는지 밝히기 위한 추가 연구에서 RAD51의 지나친 생성이 결국은 유전적으로 안정적이지 못한 RAD51을 생성하게 되고 그 결과 기능적으로 결함이 있는 RAD51에 의해 DNA수선 과정이 불완전하게 일어남으로써 종양발생이 촉진된다는 사실을 발견할 수 있었다.
즉 RAD51 그 자체는 종양을 일으키지 않는 물질로 외부의 해로운 자극으로 부터 DNA를 보호해 주는 물질이지만 같은 기능을 하는 BRCA1의 기능이 망가진 상황에서 세포는 DNA 보호 기능이 떨어지고 이를 상쇄 시키기 위해 RAD51이 과다 발현되지만 과다 발현된 RAD51이 안정적이지 못해 DNA를 보호해 주는 것이 아니라 오히려 DNA 돌연변이를 촉진시키는 결과를 가져오게 된다는 것이다.
이번 연구는 BRCA1에 의한 새로운 종양발생 기전을 밝혔다는 기초의학적인 의의뿐 아니라 연구진은 RAD51를 유방암의 표적물질로 사용하여 유방암의 조기진단을 비롯한 암의 진단과 치료의 물질로 사용할 수도 있을 것이라고 기대하고 있다.
정보출처 : http://www.eurekalert.org
정보제공 : KISTI 글로벌동향브리핑(GTB)
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