활성산소의 축적에 따른 종양발생이 악성화되는 기전을 산화스트레스에 의해 발생되는 매커니즘으로 규명되어 새로운 항암제 개발을 위한 표적이 제시되었다. 

▲ 산화스트레스에 의한 암발생 메커니즘을 규명한 임지홍 교수.

건국대학교 글로컬캠퍼스 의료생명대학 의생명화학과 임지홍 교수 연구팀이 지속적인 산화스트레스 노출에 의한 암의 발생과 성장에 관여하는 핵심적인 메커니즘을 처음으로 규명했다.

임지홍 교수팀은 산화스트레스가 프롤릴하이드록실레이즈2 (Prolyl hydroxylase 2, PHD2)의 이황화 결합을 통한 이량체 형성을 촉진하게 되고, 이로 인해 암 발생 및 성장을 촉진하는 단백질인 저산소 유도인자 (Hypoxia-inducible factor)가 활성화됨으로써 결과적으로 암이 악성화 된다는 기전을 처음으로 규명했다.

인체를 구성하는 세포들은 생체에너지 대사과정에 생성되는 활성산소(Reactive Oxygen Species)를 신속히 제거해 세포내 활성산소의 양적 균형을 유지한다.

세포내 활성산소의 양적균형이 붕괴돼 과도한 활성산소가 축적되면 종양이 발생하게 된다.

하지만 아직까지 과도한 활성산소에 의한 암 발생 및 성장에 관여하는 구체적인 세포내 메커니즘은 밝혀지지 않아 암 예방 및 치료를 위한 기술개발에 한계가 있었다.

이번 연구는 산화스트레스에 의한 암 발생 및 성장 메커니즘을 제어함으로써 암을 예방하고 치료할 수 있는 새로운 항암표적을 제시했다는 평가를 받고 있다.

임 교수팀의 연구결과는 세계적 과학저널인 네이처(Nature)의 자매지인 ‘사이언티픽 리포트’(Scientific Reports) (Sci. Rep. 6, 18928)지 1월7일 온라인판에 ‘산화스트레스에 의한 PHD2 이량체의 형성이 저산소 유도인자의 활성화를 통해 암세포의 에너지대사를 조절한다’ (Oxidative dimerization of PHD2 is responsible for its inactivation and contributes to metabolic reprogramming via HIF-1alpha activation)는 제목으로 게재됐다.

이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 ‘중견연구자사업’의 지원을 받아 이뤄졌다.

건국대 임지홍 교수는 “이번 연구결과를 통해 산화스트레스에 의한 암 발생과 성장을 억제하고 치료할 수 있는 항암제 개발을 위한 새로운 표적을 제시한 것에 의의가 있다”고 밝혔다.