KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2008-01-18
피츠버그대 암 연구소의 연구진은 이번주 Science 온라인판에 발표된 논문에서, 폴리오마바이러스(polyomavirus)의 일종인 MCV(Merkel cell polyomavirus)가 메르켈세포암종(MCC: Merkel cell carcinom)을 발병시키는 원인이라고 발표하였다. 폴리오마바이러스(polyomavirus)는 50년 이상 동물의 암을 유발하는 것으로 알려져 왔지만, 인간의 암을 발병시킨다는 연구결과는 이번이 처음이다. 이번 연구는 연구진이 발견한 두번째 종양관련 바이러스이다. 연구진은 1994년 카포시육종을 유발하는 KSHV를 발견하여 Science誌에 발표한 바 있다.(Science, 16 December 1994) 연구진은 당시 카포시육종 세포로부터 인간의 유전자를 차감해나가면서 최종적으로 남은 바이러스의 DNA를 찾아내는 방법을 사용하였다.
메르켈세포는 피부에서 발견되는 세포로서 접촉(touch)이나 압력(press)에 반응하는 수용체로 알려져 있다. MCC는 메르켈세포가 걷잡을 수 없이 증식함으로써 발생하는데, 정확한 발병원인은 알려져 있지 않으며, 65세 이상, 흰 살결(fair skin), 광범위한 일광(日光)노출의 경력, 만성적 면역결핍(장기이식, HIV) 등이 위험인자로 알려져 있다 . MCC는 드물지만 매우 공격적인 암으로서 다른 조직과 기관으로 신속하게 전파된다. MCC의 발생건수는 지난 20년 동안 매년 1500건씩 늘어나 3배로 증가하였는데, 특히 AIDS환자나 장기이식으로 인하여 면역억제제를 투여받은 환자들에게 많이 발생하고 있다. 진행성 MCC 환자의 1/2은 9개월 이상 살지 못하며, MCC 환자의 2/3는 5년 이내에 사망한다.
연구진은 MCC 환자의 병소에서 채취한 조직으로부터 40만 개의 mRNA 시퀀스를 분석하였다. 이 시퀀스를 인간게놈프로젝트에서 밝혀진 시퀀스와 비교하면서 알려진 인간의 시퀀스를 차감해 나간 결과(DTS: digital transcriptome subtraction), 외부에서 침입한 것으로 의심되는 전사체만이 남게 되었다. 그 중의 한 시퀀스는 기존의 바이러스의 시퀀스와 유사하지만 완전히 동일하지는 않았다. 연구진은 이 시퀀스가 폴리오마바이러스의 유전자와 유사한 것을 확인하고 MCV(Merkel cell polyomavirus)라고 명명하였다. MCV의 시퀀스는 MCC에서는 80%가 발견된 데 반하여, 건강한 인체조직에서는 8%, 건강한 피부조직에서는 16%만이 발견되었다.
MCV는 MCC 에서 가장 많이 발견되지만 건강한 사람에게서도 발견될 수 있다. MCC에서 발견된 MCV의 가장 중요한 특징은 단클론패턴(monoclonal pattern)으로 종양세포에 통합되었다는 점인데, 이는 MCV 감염이 종양의 클론증식(clonal expansion) 전에 이루어졌다는 것을 시사한다. 다시 말하면 MCV가 암화(癌化)되기전의 세포를 감염시킴으로써 종양형성을 촉발시킨 요인으로 작용하였다는 것이다. 조사 결과 MCV 양성환자의 3/4에서 바이러스의 DNA가 단클론패턴으로 통합된 것으로 밝혀졌으며, 추가 표본검사에서도 이러한 결과가 재확인되었다.
많은 생화학문헌들이 MCV의 존재에 대한 실마리를 제공하고 있다. MCV는 1970년대에 독일에서 발견된 아프리카 녹색원숭이바이러스(African green monkey virus)와 매우 유사한 것으로 밝혀졌다. 연구진이 혈액검사를 통하여 항체를 분석한 결과, 15~25%의 성인이 녹색원숭이바이러스와 유사한 바이러스에 감염되어 있는 것으로 나타났다. "만일 MCV가 이러한 감염의 주범이라면 세계적으로 10억명의 사람들이 이미 MCC에 걸려있는 셈이다. 그러나 너무 염려할 필요는 없다. 예컨대 성적으로 활발한 성인여성의 50%가 HPV에 감염되어 있지만 그 중의 소수만이 자궁경부암에 걸린다는 사실을 유념할 필요가 있다."고 연구진은 말했다.
암의 20%는 바이러스와 일부 세균 및 기생충에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 그러나 지난 40년 동안 인간의 암을 발병시키는 바이러스는 거의 확인된 것이 없으며, KSHV가 고작이었다. 이러한 바이러스의 대부분은 감염된 세포 안에서 종양발생단백질(oncoprotein)을 발현한다. MCV를 비롯한 폴리오마바이러스가 발현하는 종양발생단백질을 동물에게 감염시킨 결과 암이 발생하였다는 연구결과가 발표되어 있다. MCV가 인간의 암을 발병시키는 역할을 하는 것으로 최종확인된다면, 8번째의 인간종양유발 바이러스로 기록될 것이다. "설사 MCV가 MCC의 발병과정에서 중요한 역할을 하더라도, MCV는 보다 큰 그림의 일부에 불과할 수도 있다. 바이러스가 숙주세포의 게놈에 통합되고 나면, 종양발생단백질(oncoprotein)을 발현하거나 종양억제유전자를 침묵시킴으로써 발암과정이 개시된다. 우리의 다음 연구과제는 MCV가 암을 발병시키는 메커니즘을 분자수준에서 규명하는 것이다."라고 연구진은 말했다.
SOURCE: "Clonal Integration of a Polyomavirus in Human Merkel Cell Carcinoma", Published Online January 17, 2008.
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