'유방암'발생 확 줄이는 시계 유전자 'NR1D1' 역할 규명

한국 여성암 1위인 유방암 발생 위험을 확 낮출 수 있는 새로운 가능성이 제시돼 의약계가 주목 받고 있다. 이번 연구 결과의 중심에는 신체의 24시간 주기를 관장하는 시계 유전자 'NR1D1'이 있다.

미국암연구학회(AACR)에서 발간하는 국제 학술지 'Cancer Research' 최신호에 게제 됐다고 하니 어떤 내용인지 한번 알아보겠다.

 

 

▣ 시계 유전자 NR1D1 ▣

 

NR1D1 구조물 (출처 : 위키피디아)

 

이 유전자는 핵 수용체 서브 패밀리 1의 구성원인 전사 인자를 암호화한다. 암호화된 단백질은 핵심 클럭 단백질의 발현을 음성적으로 조절하는 리간드에 민감한 전사 인자다. 특히 이 단백질은 일주기 시계 전사 인자 아릴 탄화수소 수용체 핵 트랜스로케이터 유사 단백질 1(ARNTL)을 억제한다. 이 단백질은 또한 대사, 염증 및 심혈관 과정에서 기능하는 유전자를 조절하는 데 관여할 수 있다.

 

인간의 17번 염색체에 위치한 NR1D1(핵수용체 서브패밀리 1군 D멤버 1) 유전자는 사람의 REV-ERBa 단백질을 암호화 하며 Clock(시계)이라는 이름을 얻게 됐다. Clock이라는 유전자는 시계 단백질이라는 단백질을 만드는 기능을 한다. 하루에 만들어지는 시계 단백질의 양을 늘리거나 줄임으로써 인간의 체내 리듬(생체 리듬)을 만드는 것이다.

 

출처 : 요다위키

 

그러나 최근의 연구에서는 인간의 개일리듬은 '24시간 11분'이라는 사실이 밝혀졌다.

 

생체 리듬은 시계 유전자를 파괴하면 사라진다. 위에 설명했듯이 시계 유전자는 시계 단백질을 만들어 내고 그 양의 증감에 따라 생체 리듬을 제어하는데 시계 단백질이 사라지면 생체 리듬도 사라진다.

 

※ '늑대인간'의 비밀은 17번 염색체 결함 때문이다.

‘늑대인간’ 비밀은 17번 염색체에 - 코메디닷컴

 

 

 

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▣ 유방암 ▣

 

유방암은 국내 여성암 발생률 1위로 2020년 전체 여성암의 21.1%를 차지한다. 우리나라 유방암 발생 특징은 서구와 달리 폐경 전 젊은 나이에 발병률이 높다.

 

최근 유방암 치료와 관련 표적치료제 파프억제제(PARPi), 항체약물접합(ADC) 치료제 엔허투(Enhertu), 면역항암제 키트루다(Keytruda) 등이 연이어 미국 식품의약국(FDA) 승인을 받으며 유방암 치료율‧생존율을 향상시키고 있다.

 

그러나 여전히 재발 환자, 항암제 내성 환자를 위한 새로운 치료 전략 또는 항암제 수요가 많은 상황이다.

유방암은 재발률이 높아 '끝날 때까지 끝난게 아닌 암'이라고도 불린다.

 

유방암

"끝날 때까지 끝난 게 아니다"... 재발률 높은 '이 암' - 코메디닷컴

 

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▣ NR1D1 연구 결과▣

 

국립암센터 국제암대학원대학교 연구팀은 일주기 시계 유전자 NR1D1(Nuclear Receptor subfamily 1 group D member 1, Rev-Erb) 연구에서 유방암의 T세포 항암면역 반응 효과를 높이는 새로운 치료 전략을 제시했다.

 

NR1D1은 신체의 24시간 규칙적인 주기를 만드는 시계 유전자인데, 국립암센터 연구팀이 이 유전자와 T세포 항암면역 반응과의 관련성을 밝혀낸 것이다.

 

연구팀은 유방암 마우스 모델에서 NR1D1이 결손된 경우 유방암 발생과 폐 전이가 증가한 반면 T세포 매개 항암면역 반응은 감소한다는 사실을 알아냈다.

 

또 NR1D1이 결손된 종양에서 세포독성 T세포, 자연살해(NK‧Natural Killer) 세포 등의 침윤이 감소한 반면 대식세포, 조절 T세포 등 억제성 면역세포들의 침윤이 증가한다는 것을 규명했다.

 

⊙ T세포 : 항원 특이적인 적응 면역을 주관하는 림프구의 하나고 전체 림프구 중 약 4분의 3이 T세포다.
⊙ NK세포 : 바이러스 및 암 세포의 대응 백혈구로 선천성 림프구 세포의 일종이다. 인체에 해악한 세포를 골라 죽이는 역할을 한다.
⊙ 대식세포 : 백혈구의 한 유형으로 골수에서 조혈 줄기세포로부터 유래
⊙ 조절 T세포 : T 세포 아형 중에서 유일하게 면역억제를 유도할 수 있는 세포

 

 

이어 연구팀은 동물 및 세포 수준의 분석을 진행해서 NR1D1에 의한 세포질 DNA 증가, cGAS-STING 신호전달 활성화를 통한 인터페론 분비 증가를 확인했다. 아울러 NR1D1을 활성화하는 약물인 ‘SR9009’를 처리한 결과, 인터페론에 의해 매개되는 항암면역 효과가 상승해서 유방암 발생과 폐 전이가 감소하는 것을 알아냈다.

 

⊙ 인터페론 : 시토카인의 일종으로 숙주 세포 바이러스가 세균, 기생균 등 다양한 병원체에 감염되거나 혹은 암세포 존재하에서 합성되고 분비되는 당단백질이다.

 

결론적으로 NR1D1이 유방암을 억제할 수 있는 CD8+ T세포(세포독성 T세포)에 의한 항암면역 효과를 극대화한다는 사실을 밝혀낸 것이다.

 

연구 논문의 교신저자인 이호 교수는 “NR1D1 유전자를 활용해 항암면역치료 효과성을 발견한 이번 연구 결과는 유방암 치료에 새로운 전략과 가능성을 시사한다”며 “현재 활발하게 진행되는 항암면역치료 분야 연구와 개발의 중요 지표로 활용될 것”이라고 전망했다.

 

한편 ‘cGAS-STING 신호전달’은 감염균 연관 패턴 인식 수용체를 말한다. 세포질에 DNA가 존재한다는 것은 미생물, 바이러스 또는 세균에 의해 감염됐다는 것을 의미한다.

 

cGAS는 이처럼 세포질에 존재하는 비정상적인 DNA를 인식하는 감염균 연관 패턴 인식 수용체다. 이 과정에서 cGAS는 독립적으로 DNA와 결합한 후 ATP와 GTP를 이용해서 STING(인터페론 유전자의 자극기)을 활성화시키고, 1형 인터페론을 유도해서 면역 반응을 일으킨다.

 

종양의 경우 암세포에서 파괴된 DNA로 인해 세포질 내 DNA가 증가하는데, 증가한 DNA는 cGAS-STING 신호전달에 의해서 암세포 파괴를 유도한다는 것이 알려져 있다. 세포 자체의 망가진 DNA가 세포질에 축적되면 자가면역 질환을 일으키기도 한다.

 

 

‘인터페론’은 신체에 바이러스 침입하거나 다양한 병원체에 대한 면역계의 방어 활성을 돕고, 병원체를 제거하기 위해 숙주세포에서 만들어지는 당단백질이다.

 

‘CD8+ T세포‘는 림프구의 한 종류이며, 세포독성(cytotoxic) T세포 또는 킬러(killer) T세포로도 부른다. CD8+ T세포는 바이러스 등 항원에 감염된 세포, 종양 세포처럼 제 기능을 상실한 세포 등을 제거해서 면역반응에 필수적인 세포독성 활동을 담당하는 것으로 알려졌다.

 

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생체 리듬을 깨지지 않고 잘 유지하려면

규칙적인 생활 습관이 참 중요하다.

 

또한 가장 몸이 편안하고 자연스러운 상태는

숙면이다.

 

규칙적인 생활 습관과 숙면이 가장 좋은

건강을 유지하는 방법이다.

 

 

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