상피 손상 복구에 왜 항암 신호 단백질이 관여할까

항암 '마스터 스위치' p53, 상처 치유에 핵심 역할
집단 세포 이동 주도하는 '리더 세포' 발현ㆍ제거 조절
영국 브리스톨대 연구진, 저널 '사이언스'에 논문

p53는 유전자 활성화를 폭넓게 제어하는 '전사 인자(transcription factor)' 단백질이다.

일종의 '마스터 스위치' 기능을 하는 p53는 유전자의 항암 신호도 조절한다.

암이 생길 때 두 개 중 하나꼴은 p53의 항암 신호 조절이 교란되는 것으로 알려져 있다.

실제로 상당수 암에선 p53가 돌연변이를 일으켜 암 억제 기능을 상실할 뿐 아니라 되레 암 종양의 성장을 부추긴다고 한다.

이런 p53 단백질이 손상된 상피 조직의 복구와 상피 세포의 집단 이동에도 핵심 역할을 한다는 연구 결과가 나왔다.

이 발견은 상피 세포의 조직 복구 메커니즘을 더 잘 이해하고, 나아가 상처를 더 빨리 낫게 하는 치료법 개발에 도움을 줄 거로 기대된다.

영국 브리스톨대 과학자들이 수행한 이 연구 결과는 지난 11일(현지 시각) 저널 '사이언스(Science)'에 논문으로 실렸다.

상피 조직은 신체의 외부 및 내부 표면을 덮고 있는 모든 조직을 말한다.

예를 들면 몸 안에서 혈액, 공기, 음식물 등이 접촉하는 건 모두 상피 조직이다.

상피에 난 상처는 저절로 낫기도 하는데 이는 온전한 세포들이 집단 이동해 상처 난 곳을 메우기 때문이다.

상처가 생기면 이런 일에 특화된 '리더 세포'(leader cell)가 나타나 집단적인 '상피 세포 이동'(epithelial migration)을 촉진하는 것으로 알려졌다.

하지만 손상된 상피 조직에 어떻게 리더 세포가 생기는지는 잘 알지 못했다.

이번 연구의 최대 성과는 p53를 축으로 작동하는 상피 복구 메커니즘을 상세히 밝혀낸 것이다.

상피 조직이 손상되면 다른 세포를 리더 세포로 전환하는 분자 프로그램이 작동했고, 그 결과 상처 난 부분이 신속히 복구되는 것으로 나타났다.

상처가 다 메워지고 나서 이주성이 강한 리더 세포를 제거하는 데도 같은 프로그램이 관여했다.

이렇게 맡은 일을 끝낸 리더 세포가 사라져야 손상 조직이 정상적인 상피 구조를 회복할 수 있었다.

바깥 세포층에 찰과상을 낸 상피 모델에 실험해 보니, 리더 세포의 출현을 유도하는 분자 신호가 포착됐다.

이렇게 상처가 생기면 그 틈새의 경계에 위치한 세포에서 p53과 p21 두 단백질 수치가 올라갔다.

이는 상피 손상이 p53 등의 발현을 자극해 세포 이동 프로그램을 촉발한다는 걸 시사한다.

그러나 일단 상처 난 부위가 복구되면 온전한 상피 세포가 리더 세포를 제거했다.

손상된 상피세포는 상처가 봉합되는 데 도움을 준 다음 정상적인 상피 형태를 갖춘 기능 조직을 유지하는 데 쓰였다.

이 과정에서 가장 중요한 두 가지 일을 모두 p53가 맡았다.

다시 말해 p53는 리더 세포에 상처 봉합을 시작하라는 신호를 줬고, 상피 조직이 복구된 뒤엔 리더 세포의 제거를 유도했다.

이 발견은 암 치료법 개선에도 중요한 의미가 있다고 과학자들은 말한다.

논문의 공동 제1 저자를 맡은 브리스톨대 세포ㆍ분자 의대(CMM)의 줄리아 필리아 박사는 "세포의 집단 이주는 다른 영역, 예컨대 암 같은 질병에서도 중요하다"라면서 "암이 전이할 땐 원발 암에서 떨어져 나온 암세포 무리가 함께 다른 부위로 이동한다"라고 말했다.

p53 같은 단백질이 암의 전이 과정에서 어떤 역할을 하는 게 밝혀지면 현재 쓰이는 암 치료법이 수정될 수도 있다는 것이다.

연구팀은 일단 세포 실험(in vitro)에서 확인된 이 메커니즘을, 살아 있는 인간의 세포(in vivo)에도 적용할 수 있는지 시험할 계획이다.

이 부분이 검증되면 리더 세포를 선별적으로 조작해 주변 세포의 안전한 집단 이동과 상처 복구를 촉진할 수 있는지 확인할 예정이다.

상처 복구 과정에서 리더 세포가 작동하는 메커니즘을 완전히 이해하면, 암세포 등의 집단 이주를 효과적으로 차단하는 치료법 개발도 가능할 거라고 연구팀은 강조했다.

/연합뉴스