요약
바이러스 감염과 환경 자극이 반복되면 종양 악화를 부른다는 연구가 나왔습니다. 세포 내 리보솜 스트레스가 종양 증식 환경을 악화시켜 질환을 심화시킨다는 내용입니다. 해당 연구는 향후 치료 및 예방을 위한 새로운 전략을 제시할 전망입니다.
코로나19, 종양 악화시킨다?!
코로나19 팬데믹이 전 세계를 강타한 가운데 바이러스 감염 등 빈번한 세포 내 리보솜(RNA와 단백질로 이루어진 복합체) 스트레스가 종양 발생 증식 환경을 악화시켜 질환을 심화시킨다는 연구 결과가 나왔습니다. 이러한 연계성을 바탕으로 대유행하고 있는 코로나바이러스와 같은 RNA바이러스의 지속적 노출이 종양을 가진 기저질환 환자에게 미치는 영향을 과학적 근거로 예측하고 향후 치료 및 예방을 위한 새로운 전략을 제시할 것으로 기대됩니다.
부산대학교 의과대학 융합의과학과 문유석 교수와 이승준 연구교수 연구팀, 의학과 김기형 교수 연구팀은 최근 빈번한 바이러스 감염 및 환경 스트레스에 의해 자극받은 세포 내 리보솜 독성의 영향으로 종양 네트워크 신호 교란이 일어나고 종양 진행과 질병 감수성 증가에 연계성이 있다는 점을 밝혀냈습니다. 해당 연구는 <Cell> 자매지인 <iScience>에 게재됐습니다.
- RNA
핵산의 일종으로 유전자 본체인 디옥시리보 핵산(DNA)이 가지고 있는 유전정보에 따라 필요한 단백질을 합성할 때 직접적으로 작용하는 고분자 화합물입니다.
- RNA 바이러스
유전정보가 RNA로 이뤄진 바이러스입니다.
RNA바이러스 감염 모사한 리보솜 스트레스 유발해 종양변화 관찰
부산대학교 연구진은 RNA바이러스 감염을 모사한 리보솜 스트레스를 유발해 종양의 변화를 관찰했습니다. 특히 가족성 용종 모델을 가진 선암의 악성화 경향이 두드러지게 증가했습니다. 자세한 분자적 기구를 분석한 결과 가족성 용종화에 관여하는 윈트신호(세포 내 병리현상을 조절하는 신호)의 교란이 유발되는데, 특이하게도 기존에 알려진 전형적인 윈트신호 이상으로 악성화되는 시기에는 비전형적인 윈트 신호가 대체해 병태를 결정하는 중요한 역할을 했습니다.
일반적으로 대장암은 가족력(10~20%)보다는 산발적 외적요인(70~80%)이 주요한 원인이기 때문에 유전성 질환이라기보다는 환경성 질환이라고 정의하기도 합니다. 하지만 유전적 요인 외의 외적 자극인자에 대한 연구는 매우 부족한 실정입니다. 연구진은 기존의 대장암 환자 유전체 빅데이터 분석을 통해서 통합스트레스 반응 중 환경변화에 반응하는 리보솜 연계 통합스트레스 반응이 급격히 증가하는 것을 규명했습니다.
연구진은 이번 연구에서 기존 종양학 교과서적으로 알려진 유전적 요인의 분자 기전과는 다르게 소포체 스트레스와 연관된 역동적인 세포신호 네트워크 교란이 관찰됐다고 밝혔습니다. 이런 분자 다이나믹스는 바이러스 감염 및 독성자극에 의해서 만성적인 리보솜 스트레스를 받았을 것으로 예상되는 대장암 환자의 질환 경과에 매우 중요한 조절인자가 됨을 빅데이터를 통해 예측했습니다. 향후 이를 기반으로 바이러스 감염 등 리보솜 자극을 최소화하는 약물이나 생활습관의 변화를 통한 만성질환 진행을 억제하는 다양한 후속 연구가 기대됩니다.
이에 대해 문유석 교수는 "종양환자의 경우 RNA바이러스 감염 등 환경 리보솜 스트레스에 취약하며 이를 극복하는 환경 및 보건정책의 과학적 기반을 제공했다는 데 연구의 의의를 둘 수 있다"고 말했습니다. 이어 "이번 연구를 기반으로 기존의 유전적 요인만으로 설명하지 못하는 실제 대부분의 산발적 요인의 대장암의 치료 접근에 있어 차별적 전략이 필요하고, 최근의 빈번한 바이러스성 감염 및 환경자극에 의한 체내 스트레스 제어가 종양환자의 질환 악화를 막는 방법으로서 중요하다는 과학적 근거를 제시했다"고 덧붙였습니다.
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