암세포와 가까운 지방세포는 암 성장과 생존을 돕고 항암제 효과까지 떨어뜨리는 '조력자'로 바뀌는데, 국내 연구진이 이 과정을 조절하는 단백질을 찾아냈다.

울산과학기술원(UNIST)은 생명과학과 강병헌 교수가 국립암센터 공선영 교수팀과 함께 세포 속 미토콘드리아 단백질인 TRAP1이 유방암 주변 정상 지방세포의 '암 연관 지방세포'(CAA·Cancer-Associated Adipocyte)로 전환 과정을 조절한다는 사실을 규명했다고 4일 밝혔다.

연구팀은 이 단백질을 억제하면 기존 항암제 효과를 높일 수 있다는 것을 동물 실험을 통해 입증했다.

암 연관 지방세포는 염증 물질과 지방세포 유래 분비 단백질을 내보내 암세포 증식과 생존을 돕고, 항암제 효과도 떨어뜨리는 것으로 알려져 있다.

연구에 따르면 TRAP1은 세포 미토콘드리아 에너지 생산이 잘 돌아가도록 함으로써 정상 지방세포가 암 연관 지방세포로 바뀌는 'mTOR-PPARγ' 경로가 계속 작동하도록 한다.

이 경로는 에너지가 부족할 때 켜지는 'AMPK'가 제동을 거는데, TRAP1이 에너지 생산을 유지하면서 AMPK가 작동하지 않게 된다.

실제 유방암 환자 31명의 종양 주변 지방조직에서는 TRAP1 발현량이 정상 지방조직보다 3.03배 높았다.

동물 실험에서 연구팀이 유전자 조작으로 쥐의 TRAP1을 제거하자 지방세포 미토콘드리아 기능이 감소했고, 암을 돕는 지방세포로의 변화가 억제됐다. 종양 무게는 최대 56% 줄었고, 기존 유방암 항암제를 함께 투여했을 때 항암 효과가 더욱 높아졌다.

TRAP1을 직접 억제하는 약물 후보를 투여했을 때도 비슷한 효과가 나타났다.

주사제인 가미트리닙과 시스플라틴 항암제를 함께 투여한 쥐는 종양 무게가 76% 줄었다. 또 먹는 약 형태로 개발 중인 TRAP1 억제제는 뚜렷한 독성 없이 시스플라틴과 파클리탁셀의 종양 억제 효과를 높였다고 연구팀은 설명했다.

공선영 교수는 "유방암 주변 지방세포가 항암제 내성에 미치는 역할을 규명했다"며 "기존 항암제에 잘 반응하지 않는 환자뿐 아니라 난소암, 췌장암, 전립선암처럼 지방조직과 가까이서 자라는 다른 암종에도 적용할 수 있도록 TRAP1 억제제의 임상 가능성을 검증하는 후속 연구가 필요하다"고 말했다.

강병헌 교수는 "이번 연구는 암세포뿐만 아니라 암을 둘러싼 정상 지방세포의 미토콘드리아까지 함께 조절하면 항암 효과를 높일 수 있음을 보여준다"며 "암세포와 주변 환경을 동시에 겨냥하는 치료제 개발에 활용할 수 있을 것"이라고 기대했다.

강 교수는 연구 성과를 UNIST 교원창업기업 '스마틴바이오'에 기술이전해 후속 항암 신약 개발을 하고 있다.

연구 결과는 국제 학술지 '신호 전달과 표적 치료'(Signal Transduction and Targeted Therapy)에 지난달 28일 온라인으로 공개됐다.

연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단, 국립암센터, 국가신약개발재단 지원을 받았다.