서울대학교

서울대학교 의과대학 조광현교수의 바이오맥스(Bio-MAX)내 시스템생물학 연구실에서는 학제간 융합연구인 시스템생물학(Systems Biology)연구를 통해 대장암의 숨겨진 발병메커니즘을 규명하였다.
이번 연구는 특히 수학적 모델링과 컴퓨터시뮬레이션으로 부터 예측된 가설을 재차 실험을 통해 검증함으로써 이루어졌으며 현대 생명과학계에 학제간 융합연구의 필요성을 입증하는 중요한 연구사례로 평가된다. 암은 주로 세포내 신호전달시스템의 변형에 의해 발생된다. 특히 대장암의 경우 윈트(Wnt) 신호전달경로와 어크(ERK) 신호전달경로의 변형으로 인해 최종 산물인 베타카테닌(beta-catenin)과 활성화된 어크가 증가하게 된다. 실제로 대장암에 걸린 대부분의 환자는 베타카테닌 또는 활성화된 어크의 농도가 정상인에 비해 매우 높은 것으로 관측되고 있다.

최근 이러한 윈트 신호전달경로와 어크 신호전달경로 사이에 간섭(crosstalk)현상이 존재한다는 사실이 밝혀졌다. 조광현교수 연구팀은 이러한 간섭현상이 근원적으로 피드백회로를 구성함으로써 베타카테닌과 활성화된 어크를 서로 증가시키는 시너지현상을 일으킨다는 것을 밝혀냈다. 특히, 두 신호전달경로에 미세한 변형이 발생할 경우, 그러한 시너지현상을 통해 변형된 신호가 증폭되고 결국 신호전달시스템의 양안정상태(bistability)를 유도함으로써 궁극적으로 암을 발생시킬 수 있는 가능성을 제시하였다.

이렇게 제안된 가설은 다시 영국 글라스고우 암연구소의 발터코치(Walter Kolch)교수팀에서 실험을 통해 부분적으로 증명되었다. 이번 연구를 통해 신호전달경로의 간섭현상이 만들어내는 피드백회로를 끊어줌으로써 대장암 발병을 억제할 수 있는 가능성이 제시되었으며 이러한 결과는 향후 대장암치료의 혁신신약타겟을 제공하는데 기여할 것으로 기대된다.

이번 연구는 산업자원부와 과학기술부 연구사업의 일환으로 이루어졌으며 연구결과는 2007년 1월 22일 네이처출판그룹의 암전문저널인 온코진(Oncogene) 인터넷 온라인판에 출판되었다.

2007. 1. 23
서울대 연구처