KAIST는 의과학대학원 김준 교수 연구팀이 김지훈 교수·김유미 교수 연구팀과 함께 암세포에서 핵이 커지는 분자적 원인을 밝혀냈다고 26일 밝혔다.

이번 성과는 병리 검사에서 자주 관찰되지만 직접적 원인과 암 발달과의 관계가 불명확했던 핵 비대 현상을 이해하는 데 중요한 단서를 제시한 것은 물론 새로운 치료 전략 개발로 이어질 것으로 기대되고 있다.

연구팀은 암세포에 흔한 DNA 복제 스트레스(세포가 DNA를 복사할 때 생기는 부담·오류 신호)가 핵 속 ‘액틴’ 단백질을 뭉치게(중합) 만들고, 이것이 핵을 크게 만드는 직접 원인임을 확인했다.

이는 암세포 핵 크기의 변화가 단순히 ‘암세포가 이득을 보기 위해 진화한 형질’이 아닐 수 있다는 점을 보여준다. 오히려 이는 스트레스 상황에서의 임시방편적 반응이며, 암세포의 전이 가능성에는 제약을 줄 수 있음을 시사한다.

연구님은 유전자 기능 스크리닝(수천 개 유전자를 차례로 억제해, 핵 크기 조절에 관여하는 주요 유전자를 찾아냄), 전사체 분석(핵이 커질 때 어떤 유전자 프로그램이 활성화되는지 확인), 3차원 유전체 구조 분석(Hi-C)으로 핵 비대가 단순한 크기 변화가 아니라 DNA의 접힘과 유전자 배치 변화와 연결돼 있음을 규명하고 생쥐 이식 모델로 핵이 커진 암세포가 실제로 이동성과 전이 능력이 떨어진다는 사실을 입증했다.

의과학대학원 김준 교수는 “DNA 복제 스트레스가 핵 크기 균형을 무너뜨린다는 사실을 확인해 오래된 병리 관찰의 배경 기전을 설명했다”며 “암 진단과 전이 예측에 핵의 구조 변화를 새로운 지표로 활용할 가능성이 열렸다”고 설명했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 PNAS(미국국립과학원회보) 온라인판에 지난 9일자로 게재됐다.

김형중 기자 kimhj@ggilbo.com