강주희 / 식품영양학과 박사과정


  암은 우리나라 사망 원인 1위인 질병으로 원인 파악과 예방이 필요하다. 암 발생은 사회적, 경제적으로도 막대한 손실을 초래하기 때문에 예방에 있어서 관련 유전자의 기능 분석과 이러한 유전자들의 활동을 조절할 수 있는 기능성 식품들이 점차 중요시 되고 있다. 그러던 중 암을 예방하기 위해 식물 추출물, 식물 천연 화합물, 건강 기능성 식품이 효과적으로 이용될 수 있다는 것을 알게 돼, 기능성 식품들의 항암효과에 대해 좀 더 체계적으로 공부해 보고자 학위 과정을 시작하게 됐다.

  첫 번째 논문은 인삼의 유효 성분을 분리한 인삼 추출물의 일종인 진세노사이드 Rp1으로 유방암의 억제 효과를 증명했다. 진세노사이드 Rp1은 최근 피부암 억제, 폐 전이 억제 등의 기능이 있다고 알려져 있으며 암과 관련이 있는 염증인자인 NF-Kb를 조절해 IL-1B를 억제한다고 알려져 있다. 이러한 사실에 근거해 첫 번째, 진세노사이드 Rp1의 유방암 세포의 성장 억제 효과를 확인하고 이의 기전이 IGF-1R 경로와 어떠한 연관이 있는지 알아보고자 했다.

  IGF-1R 경로는 최근 세포 성장, 항 아포토시스, 혈관 신생, 전이에서 중요한 역할을 한다고 보고됐으며 또한 악성암을 억제할 수 있는 중요한 표적으로 제시돼 이를 억제할 수 있는 타로신 인산화효소 또는 항체들이 임상시험에 들어가고 있다. 진세노사이드 Rp1은 유방암 세포의 성장 및 규체 형성을 억제했으며 이러한 세포 성장의 억제는 진세노사이드 Rp1에 의한 아포토시스 유발 또는 세포 주기의 억제에 의한 것임을 이번 연구에서 증명했다. 두 번째로 진세노사이드 Rp1 의 IGF-1R 발현 조절을 확인한 결과 RNA 단계에서는 변화가 없었지만 IGF-1R 단백질의 안정성을 감소시키는 것을 확인했다. 그러므로 고려인삼의 유효성분인 진세노사이드 Rp1이 항암제로서 잠재력을 가지고 있고 IGF-1R경로가 유방암의 치료와 예방을 위한 핵심 표적이라고 제안한다.

  두 번째 논문은, 유방암을 포함한 다양한 암 치료에서 가장 큰 문제점 중 하나가 치료과정 중 항암제에 대한 내성이 발생한다는 것이다. 이러한 내성 획득 과정에서 다른 장기로 전이도 일어나는데, 이러한 전이 발생의 기전을 연구하기 위해서, MCF-7 세포주를 이용해 항암제인 독소루비신 내성 유방암 세포주를 확립했고(MCF-7/DOX), 내성을 갖게 되면서 전이 능력을 획득하는 것을 확인했다.

  흥미롭게도, 웨스턴블럿 단백질 분석을 통해 독소루비신에 내성을 가진 MCF-7/DOX 세포주에서 EGFR과 COX-2 발현이 증가하는 것을 확인했다. 또한 전이 능력을 확인하는 실험인 자아모그래피를 통해 전이 능력이 없는 MCF-7 세포주에 비해 내성을 가진 MCF-7/DOX 세포주에서 MMP-2, MMP-9, uPA의 발현이 현저하게 증가하는 것을 확인했다. 한편 EMT와 관련 유전자로서 세포의 부착성을 유지하고 운동성을 억제하는 이케드헤린의 발현이 낮아지는 것을 발견했다. MCF-7/DOX 세포가 전이 능력을 획득했다는 것은 암 세포의 침윤능과 마우스 전이모델을 이용해 확인했으며 이러한 전이 능력은 EGFR, IGF-1R에 의해 활성화된 PI3K/Akt 경로가 COX-2 발현을 증가시켜서 일어난다는 것을 증명했다.

  결론적으로 COX-2가 항암치료에 대한 내성 극복의 표적으로서 활용될 수 있으며 유방암에서 전이를 유도하는 중요한 인자라 생각되고, 이러한 세포에서 전이, 내성 등 암줄기 세포의 특징에 관여하는 새로운 유전자의 기능을 향후 분석하고자 한다.

  세 번째 논문은, 두경부암에서 파네실 전이효소 억제제로 알려진 SCH663336의 전이 억제 효과에 관한 논문이다. 두경부암은 우리나라에서 약 2.3%로 드물게 발생하지만 주로 얼굴에 발생한다. 외과적으로 제거하기엔 이‧미용적 접근이 어려운 암으로써 예방 및 치료법 개발이 시급한 암의 한 종류이다. 두경부암 세포주에서 SCH663336가 세포 성장에는 영향을 미치지 않는 농도에서 전이가 억제되는 것을 확인했고, 이러한 전이 억제가 IGF-1R/Akt 경로를 통해서 MMP-2, uPA 발현의 감소 때문이라는 것을 밝혔다. 그러므로 파네실 전이효소 억제제가 항암제로서 전이 억제 능력을 가지고 있고 IGF-1R/Akt경로가 두경부암의 치료와 예방을 위한 핵심 표적으로 제안했다.

  앞으로는 다양한 암 세포주와 마우스를 이용한 시험관 내/생체 내 환경에서 식물 추출물, 식물 천연 화합물, 인삼과 버섯 등 건강 기능성 식품들의 항암효과를 증명하고 이에 관한 체계적인 기전규명을 위한 연구를 해나가고자 한다. 하나의 신약이 개발되기 위해서는 10-15년, 1조 이상의 돈이 투자 돼야 한다고 한다. 언뜻, 무모한 도전처럼 들릴 것이다. 그럼에도 불구하고 국내 많은 제약회사와 대학 실험실에서는 밤늦도록 연구에 여념이 없다. 우리나라와 같이 우수한 인적자원에 의존하는 나라에서는 신약 개발이 국가 발전을 위한 성장 동력이라 한다. 나의 조그만 노력이 먼 훗날 나 개인의 발전뿐 아니라 암으로 고통 받는 이들과 그 가족에게 조금이나마 보탬이 됐으면 하는 작은 바람을 갖는다.

<PUBLICATIONS>
1. Ju-Hee Kang, Ki-Hoon Song, Jong-Kyu Woo, Myung Hwan Park, Man Hee Rhee, and Seung Hyun Oh : Ginsenoside Rp1 from Panax ginseng exhibits anti-cancer activity by down-regulation of the IGF-1R/Akt pathway in breast cancer cells. Plant Foods for Human Nutrition; July 12, 2011.
2. Ju-Hee Kang, Ki-Hoon Song, Kyung-Chae Jeong, Sunshin Kim, Changsun Choi, Chang Hoon Lee and Seung Hyun Oh : Involvement of Cox-2 in the metastatic potential of chemotherapy-resistant breast cancer cells. BMC cancer; Aug 4;11:334, 2011.
3. Ju-Hee Kang, Seung Hyun Oh, Jong-Kyu Woo, Ok-Hee Lee, and Ho-Young Lee : A multiplicity of Anti-invasive Effects of the Farnesyl Transferase Inhibitor in Human Head and Neck Cancer. International Journal of Cancer; 2011.


※ 본문은 2011년 하반기 '글로벌 박사 펠로우십' 선정자의 2011년 등재된 논문을 중심으로 구성됐다.

 

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