TAF1 기능 발견, 암 치료에 혁명 가져올 수도

마이애미 대학교 밀러 의과대학 실베스터 종합암센터 소장인 스티븐 D. 나이머 박사가 이끄는 새로운 연구는 핵심 분자가 새로운 혈액 세포의 생성, 즉 조혈작용을 어떻게 조절하는지 보여줍니다. 이 과정은 암에서 방해받습니다. 이번 연구 결과는 TAF1이라는 유전자 조절 분자를 표적으로 삼는 새로운 치료 전략 개발로 이어질 수 있습니다.

이 새로운 연구 결과는 "기존 조혈 조절 모델에 도전할 뿐만 아니라 혁신적인 임상 적용의 토대를 마련한다"고 실베스터 센터 암 후성유전학 프로그램 책임자이자 암 유전체학 및 후성유전학부 책임자인 라민 시에카타르 박사는 말했다. 이 논문은 2025년 7월 16일 Developmental Cell 저널에 게재되었다.

협력

오랜 협력자 니머, 셰이카타르와 그들의 동료들은 이전에 TAF1 비활성화가 비정상적인 유전자 조절자인 AML1-ETO에 의해 발생한 급성 골수성 백혈병 모델에서 질병을 억제한다는 것을 보고했습니다.

연구진은 TAF1이 AML1-ETO 단백질과 상호 작용하여 암을 유발하는 유전자를 활성화한다는 사실을 발견했습니다.

TAF1은 DNA에 결합하여 유전자 활성화를 돕는 거대 분자 복합체의 일부입니다. 이 복합체는 DNA에서 RNA를 합성하는 과정인 전사 개시에 관여합니다.

현재 연구에서 과학자들은 정상적인 혈액 세포 발달 중에 TAF1이 어떻게 작용하는지 자세히 살펴보았습니다.

세포 성숙 지원

혈액 세포는 골수에 있는 조혈줄기세포(HSC)라고 하는 미성숙 세포에서 형성됩니다.

조혈 줄기세포(HSC)는 강력한 세포로, 이식 수술에 사용됩니다. 자가 재생 능력과 면역 세포(T세포와 B세포), 골수 세포(호중구와 단핵구), 혈소판, 적혈구를 포함한 성숙한 세포 유형으로 분화하는 능력이라는 두 가지 핵심 기능을 가지고 있습니다. 이 과정을 계통 확정(lineage commitment)이라고 합니다.

새로운 데이터에 따르면 TAF1은 성체의 혈통 특수화에 관여하는 유전자의 올바른 활성화에 필수적이지만, 조혈 줄기세포(HSC)의 자가 재생을 유지하는 데는 그 역할이 미미합니다. 또한 TAF1은 혈액 생성에 대한 수요가 훨씬 높은 배아 발생 과정에서 다른 기능을 하는 것으로 나타났습니다.

연구의 공동 저자인 라민 셰이카타르 박사는 "TAF1은 성인의 줄기세포 유지와 분화의 균형을 맞추기 위해 전사 신호를 통합하는 핵심 분자 스위치 역할을 하는 것으로 보인다"고 말했습니다.

기존 관념에 도전하다

이전에는 TAF1과 그 복합체가 모든 세포의 수명 동안 모든 유전자를 활성화하는 데 필요하다고 믿어졌습니다.

그러나 새로운 연구에서는 TAF1이 HSC를 성숙한 혈액 세포로 분화시키는 유전자를 우선적으로 활성화하는 등 더 선택적인 역할을 한다는 증거가 추가되었습니다.

연구의 주저자인 판 류 박사는 "가장 놀라운 발견은 성인 HSC가 필수적인 일반 전사 인자 없이도 생존할 수 있다는 점이며, TAF1 손실은 분화와 관련된 유전자에만 영향을 미치고 자가 재생을 지원하는 유전자에는 영향을 미치지 않는다는 점" 이라고 말했습니다.

니머의 팀은 생물정보학자인 펠리페 베케도르프 박사와 함께 TAF1이 전사를 촉발할 뿐만 아니라 전사 과정에 대한 추가적인 "제동"을 제거한다는 사실도 발견했습니다.

미래 전망

향후 연구 과제에는 TAF1이 대장이나 뇌 등 암에 중요한 다른 줄기 세포에서도 비슷한 기능을 하는지 여부를 조사하는 것이 포함됩니다.

한편, 이러한 발견은 TAF1을 표적으로 하는 약물 연구에 자극을 주었으며, 이러한 화합물은 현재 개발 중입니다.

혈액학의 난제 중 하나는 정상적인 조혈 작용을 방해하지 않으면서 암세포를 사멸시키는 약물을 찾는 것입니다. 이러한 데이터는 TAF1 억제제가 이 기준을 충족할 수 있음을 시사합니다. TAF1 억제제는 생명 유지에 필수적인 줄기세포의 자가 재생이나 혈액 세포 생성을 방해하지 않습니다.

"핵심 질문은 TAF1을 억제하면 정상적인 혈액 생성이 방해받을지 여부였습니다. 이 논문은 그렇지 않다고 말합니다."
라고 스티븐 나이머 박사는 말합니다.

다른 잠재적인 응용 분야로는 TAF1을 사용하여 실험실에서 HSC 확장을 개선하는 것이 있으며, 이를 통해 줄기 세포 이식의 효율성을 높일 수 있습니다.