과학자들이 흑색종 발병에 핵심적인 역할을 하는 유전자를 발견했습니다.

가장 공격적인 피부암인 흑색종의 기전은 거의 알려지지 않았으며, 수년간의 집중적인 연구에도 불구하고 효과적인 치료법은 아직 발견되지 않았습니다. 스위스 과학자들은 흑색종 발병에 중추적인 역할을 하는 유전자를 발견했습니다. 생쥐에서 이 유전자를 억제하면 종양 줄기세포의 증식을 억제하고 생존을 막습니다. 이는 이 무서운 종양에 대한 더욱 효과적인 치료법 개발의 길을 열어줄 수 있는 발견입니다.

최근까지 종양은 여러 개의 동일한 세포로 구성되어 있으며, 각 세포는 통제할 수 없이 증식하여 종양의 성장에 동등하게 기여한다고 여겨졌습니다. 그러나 최근 가설에 따르면 종양은 암 줄기세포와 다른 덜 공격적인 종양 세포로 구성될 수 있습니다. 암 줄기세포는 정상적인 장기를 형성하는 줄기세포와 같은 방식으로 분열하여 다른 세포로 분화할 수 있습니다. 즉, 궁극적으로 종양은 서로 다른 분화 단계의 세포로 구성됩니다. 따라서 효과적인 종양 치료는 주로 암 줄기세포를 퇴치하는 것입니다. 이러한 사실을 바탕으로 루카스 조머 교수가 이끄는 취리히 대학교의 줄기세포 과학자 그룹은 정상 줄기세포에 중요한 기전이 암 줄기세포에도 영향을 미치는지 알아보기로 결정했습니다.

가장 공격적인 피부암인 흑색종의 기전은 거의 알려져 있지 않으며, 효과적인 치료법도 없습니다. 스위스 과학자들은 거대 선천성 모반과 흑색종 마우스 모델을 이용하여 모반과 흑색종이 신경능선 세포에서 멜라닌세포 형성에 필수적인 전사인자 Sox10을 활발하게 발현한다는 것을 보여주었습니다. 놀랍게도 Sox10의 반수부족은 피부 신경능선 유래 세포의 생리적 기능에 영향을 미치지 않으면서 NrasQ61K 유도 선천성 모반과 흑색종의 형성을 억제합니다. 또한, Sox10은 생체 내 종양 세포 유지에 필수적입니다. 인간의 경우, 거의 모든 선천성 모반과 흑색종은 Sox10 양성입니다. 더욱이, 인간 흑색종 세포에서 Sox10 발현 억제는 신경능선 줄기세포의 특성을 억제하고, 세포 증식과 생존을 막으며, 생체 내 종양 형성을 완전히 억제합니다. 따라서 Sox10은 인간 선천성 모반과 흑색종 치료에 유망한 표적이 됩니다.

흑색종 세포는 피부의 악성 색소 세포인 멜라닌세포로, 신경능선(neural crest)의 줄기세포에서 유래하며 배아 발달 과정에서 형성됩니다. 솜머 교수 연구팀은 피부과 전문의 및 병리학자들과 긴밀히 협력하여 이러한 특정 줄기세포의 특성을 가진 세포가 인간 종양 조직에 존재하는지 여부를 조사했습니다.

"흑색종 환자의 수많은 생검 샘플을 분석하여 입증했듯이, 이는 실제로 사실입니다."라고 소머 교수는 말합니다. 특히, 이러한 줄기세포의 프로그램을 효과적으로 제어하는 한 유전자는 연구 대상인 모든 종양 조직에서 매우 활성도가 높았습니다. Sox10으로 알려진 이 유전자는 줄기세포의 증식과 생존에 중요한 역할을 합니다.

취리히 연구진의 다음 단계는 Sox10 유전자가 인간 흑색종 세포에서 어떻게 작용하는지 확인하는 것이었습니다. 그들은 암세포에서도 이 유전자가 줄기세포 프로그램을 조절하고 세포 분열에 필수적이라는 것을 발견했습니다. 이 데이터를 살아있는 유기체에서 확인하기 위해 연구진은 흑색종 마우스 모델을 사용했습니다. 이 마우스 모델은 인간 흑색종 세포에서 발견되는 것과 유사한 유전적 돌연변이를 가진 형질전환 동물로, 이러한 종양이 자연적으로 발생합니다. 놀랍게도, 이 마우스에서 Sox10을 억제하자 암의 형성과 확산이 완전히 억제되었습니다.

"우리의 연구는 종양이 줄기세포를 공격함으로써 치료될 가능성이 있음을 보여줍니다."라고 솜머 교수는 결론지었습니다.

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