유방암·흑색종, ‘이 유전자’ 억제하니 약 내성 줄었다

세포 속 607개 단백질 모두 분석…타깃 단백질 ‘MAP3K3’ 발견

(사진제공=세브란스병원)

유방암과 흑색종 항암제 내성을 줄일 수 있는 타깃 유전자 단백질이 확인됐다.

김민환 연세암병원 종양내과 교수와 유원지 연세대학교 의과대학 박사, 김상겸 병리학교실 교수, 김준 카이스트 의과학대학원 교수, 박상현 가천대 길병원 피부과 교수 공동 연구팀은 ‘MAP3K3’ 단백질을 억제하면 항암제에 내성을 유발하는 단백질 ‘YAP’의 발현이 감소하는 것은 물론, 유방암과 흑색종 항암제 내성도 줄어든다고 19일 밝혔다.

여러 암종에 존재하는 YAP 단백질은 항암제에 내성을 유발하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 YAP 단백질을 억제할 방법을 찾기 위해 ‘체계적 RNA 간섭 스크리닝’으로 사람 세포 속에 존재하는 607개의 모든 인산화 단백질을 한 번씩 억제해 보는 실험을 진행했다.

그 결과 신규 항암제 타깃인 MAP3K3 단백질을 억제하면 YAP 단백질 분해가 촉진되며 활성도가 낮아지는 것을 관찰할 수 있었다.

또 연구팀은 새롭게 발견한 MAP3K3가 세포 소기관인 리소좀(lysosome)을 통한 YAP 단백질 분해 조절에 중요한 역할을 함을 최초로 규명했다.

연구 결과를 바탕으로 연구팀은 YAP 단백질이 증가함에 따라 내성이 발생하는 대표 암종인 유방암과 흑색종 치료 항암제의 내성 억제 방안을 찾는 실험을 이어갔다.

유방암 표적항암제인 CDK4/6 저해제와 흑색종 항암제인 BRAF 저해제에 내성을 보이는 암세포를 관찰했다. 이때 두 암종의 세포에서 YAP 활성도가 증가 상태에 있어 약물 내성 발생 시 MAP3K3 단백질과의 연관성이 있다는 것을 확인할 수 있었다.

연구 결과를 바탕으로 연구팀은 표적항암제에 내성을 보이는 유방암 세포주와 흑색종 세포주에서 약물과 RNA 간섭법을 이용해 MAP3K3 단백질을 억제했고, YAP 단백질의 활성도가 줄어드는 것은 물론 항암제 내성이 효과적으로 감소됨을 확인했다.

김민환 교수는 이번 연구 결과에 대해 “유방암 항암제에 내성을 보이는 암세포에 MAP3K3 단백질을 억제하는 약물을 투여하니 암세포 내 YAP 단백질이 분해되며 내성이 감소하는 원리”라고 말했다.

유원지 박사는 “MAP3K3 단백질 억제를 활용한 항암제 신약의 개발 가능성을 확인했다”라고 덧붙였다.

박상현 교수는 “이번 연구 결과는 BRAF 억제제 사용 시 내성 발생으로 효과가 떨어지는 BRAF 돌연변이 흑색종 환자 치료제 개발에 효과를 보일 것으로 보인다”라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘실험분자의학(Experimental & Molecular Medicine, IF 12.8)’ 최신 호에 실렸다.