간암세포를 굶겨 죽이는 기전이 제시돼 이목을 사로잡고 있습니다. 침묵의 암이라 불릴 정도로 말기에 돼서나 증상이 나타나는 간암 치료에 큰 기여를 할 수 있을 것이란 기대입니다.
한국연구재단은 이정원 서울대 교수, 최선 이화여대 교수 연구팀이 간암세포 생존에 필요한 필수 아미노산인 아르지닌의 감지, 이동능력을 차단하는 기술을 개발했다고 5일 밝혔습니다.
최근 임상 연구에 따르면, 간암세포는 아미노산 중 하나인 아르지닌을 스스로 생성하지 못해 외부에서 섭취해야만 합니다. 이에 아르지닌 분해효소를 활용해 간암세포가 아르지닌을 이용할 수 없게 하는 치료시도가 있었지만 내성이 생기는 한계에 부딪혔습니다.
연구팀은 아르지닌을 분해하는 것이 아닌 단백질 합성에 활용되지 않도록 세포질로의 이동을 제한했습니다. 또한 생리적 농도 수준 아르지닌을 감지하고 이동시키는 요인이 TM4SF5라는 막단백질임을 밝히고 그 저해제를 이용했습니다.
간암세포는 자식작용을 통해 생체물질을 분해하면 세포소기관인 리소좀 안에 아르지닌이 생성됩니다. 리소좀 안 아르지닌 농도가 높을 때 TM4SF5가 이를 감지하고 세포막에서 리소좀막으로 이동하게 됩니다.
이어 리소좀 안 아르지닌과 결합한 뒤 아르지닌 운송자(SLC38A9)에게 전달해 세포질로 이동합니다. 이때 TM4SF5와 함께 리소좀막으로 이동한 신호전달인자 mTOR와 단백질 합성에 중요한 하위인자 S6K1의 활성화가 일어나면서 세포질로 이동된 아르지닌은 간암세포 생존, 증식에 활용됩니다.
연구팀은 개발한 TM4SF5 억제 화합물(TSAHC)을 해당 타이밍에 이용하게 되면 TM4SF5와 아르지닌의 결합을 억제하고 단백질 합성 신호전달에서 기여하지 못하면서 생성에 문제가 된다는 설명입니다.
이정원 서울대 교수는 “그동안 규명하지 못한 리소좀 내부 아르지닌 감지 센서를 생리적 수준에서 동정했다”며 “아르지닌의 이동성을 제어하 간암세포를 굶겨 죽이는 기전과 단서를 확인했다”고 말했습니다.
이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구, 선도연구센터), 글로벌프런티어사업의 지원으로 수행됐습니다. 세포 대사 분야 국제학술지인 ‘셀 메타볼리즘’(Cell Metabolism)에도 게재됐습니다.
