대장의 암세포를 스스로 죽게 만드는 유전자

대장암이란 대장에 생기는, 암세포로 이루어진 악성 종양을 뜻한다.

우리가 음식을 섭취하면 그 음식물은 소화 기관을 거쳐 대변으로 배설이 된다. 우리 몸의 소화기관은 식도, 위, 소장, 대장으로 구분되는데, 대장은 소화기관의 마지막 부위이며 주로 수분이나 전해질(물 등의 용매에 녹아, 이온화하여 음양의 이온이 생기는 물질)을 흡수하는 역할을 한다.

대장은 크게 결장과 직장으로 구분된다. 암이 발생하는 위치에 따라 결장에 생긴 암은 결장암, 직장에 생기는 암은 직장암이라 하고, 이를 통칭하여 ‘대장암’ 혹은 ‘결장직장암’이라고 한다.

대장암의 원인은 크게 환경적 요인과 유전적 요인이 작용한다. 환경적 요인으로는 잘못된 식습관, 운동 부족, 비만 등이 원인이 될 수 있다. 또는 가족 중에 대장암이나 대장 선종(양성 종양) 환자가 있다면, 본인 역시 그렇지 않은 사람에 비해 대장암에 걸릴 확률이 높다.

유전적 요인 중 하나로 알려진 APC 유전자는 종양억제인자로, 이 유전자의 돌연변이가 대장암 환자의 90%에서 발견되고 있다.

최근 율리우스 막시밀리안 뷔르츠부르크 대학교(JMU) 연구진은 이 돌연변이를 이용해 대장암 세포만 스스로 죽게 유도하는 유전자를 발견하였다.

연구진은 APC 유전자가 돌연변이로 인해 정상 APC 단백질의 생성이 억제되면 하위 단계 유전자인 번역개시인자 elF2B5는 활성화되고 이로 인해 대장암의 발병 가능성이 높아지는 것을 확인했다. 이와 반대로 elF2B5 유전자의 발현이 억제되어 elF2B5의 단백질 생성이 제한될 때, 세포의 사멸을 유도하는 MYC 유전자가 활성화하는 것을 밝혀냈다.

이번 연구에서 동물 모델을 대상으로 실험한 결과, APC 유전자 돌연변이가 일어난 세포에 elF2B5 유전자를 억제하면 대장암 세포가 스스로 죽게 되는 것을 확인할 수 있었다. 그와 반면 건강한 세포는 eIF2B5 유전자를 억제해도 아무런 문제가 발생하지 않았다.

이번 연구는 대장암 치료 및 진행 속도 조절에 새로운 방향을 제시했다고 할 수 있다. 하지만 아직 동물 실험 단계이므로 사람에게 직접 적용하기엔 시간이 필요하다.

대장암을 예방하기 위해서는 50세가 넘는 성인의 경우 대장 내시경 검사를 받는 것을 추천하며, 특히 열량이 높은 음식과 동물성 지방의 섭취를 자제하고, 섬유소를 섭취하는 것이 좋다. 또한 비만은 대장암의 원인 중 하나이므로 꾸준한 운동과 체중 관리를 하는 것이 중요하다.

References:
Nature cell biology 21, Article number: 1413-1424(2019) https://www.nature.com/articles/s41556-019-0408-0