DNA 염기서열 중 뉴클레오티드 CG 메틸화, '갑상선 암 발생에 중요역할' 새롭게 규명
정찬권 교수 "악성 갑상선암 진단 관련 실용화 기술 개발 기대"
논문, 갑상선 분야 세계적 학술지 '싸이로이드(Thyroid)' 게재
[보건타임즈] 순수 국내 연구진이 DNA 염기서열 중 뉴클레오티드 CG의 메틸화가 갑상선 암의 발생에 매우 중요한 역할을 새롭게 규명해내 화제다.
DNA 메틸화는 C(시토신)에 메틸기(CH3)가 추가돼 발생하는 후성학적 변화를 가리키며 전자 발현에 결정적인 영향을 미친다.
향후 이를 활용한 악성 갑상선암의 진단과 예후 마커의 실용화 기술 개발에 크게 이바지할 것으로 여겨져서다.
가톨릭대 서울성모병원 병리과 정찬권 교수 연구팀과 한국생명공학연구원(생명공학 硏) 유전자교정연구센터 김용성 박사 연구팀(교신저자 김용성/정찬권 박사, 제1저자 생명연 박종열 박사)은 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 추진한 포스트게놈 다부처 유전체 사업의 지원으로 공동으로 수행한 연구를 통해 이같이 발표했다.
이를 다룬 연구논문은 갑상선 분야의 세계적 저널 싸이로이드(Thyroid, IF 7.786) 최근호(2020년, 30권 2호)에 게재됐다.
이에 따르면 인체의 각종 정상 세포 내 종양 억제유전자의 프로모터 DNA엔 메틸기가 부착되어 있지 않아 유전자 발현이 활성화돼 있다.
반면 종양 유전자의 프로모터 DNA에는 메틸기가 부착돼 유전자 발현이 억제된 상태로 존재한다.
여기에서 프로모터는 유전자의 전사를 조절하는 DNA의 특정 부위를 말한다.
전사는 DNA의 유전 정보가 RNA로 옮겨지는 과정(transcription)을 가리킨다.
그러나, 정상 세포에서 종양 억제유전자의 프로모터 DNA가 메틸화되면 유전자 발현이 억제된다.
또 종양 유전자의 프로모터가 탈메틸화되면 유전자 발현이 활성화돼 암세포가 발생하게 된다. 이로써 유전자 프로모터 DNA에서 메틸화 변화는 암세포의 발생에 중요한 역할을 하게 된다.
최근 특정 세포 또는 질환 세포에서 프로모터와 멀리 떨어져 유전자 발현의 조절에 참여하는 DNA 영역이 발견됐다.
이를 인헨서(enhancer)라 부르며, 이 부위에서 DNA 메틸화 변화가 인헨서의 기능을 조절하는 것으로 밝혀지고 있다.
이미 갑상선암의 발생에 프로모터 DNA 메틸화의 관련성은 보고된 바가 있다.
하지만 인헨서 부위에서의 관련성은 아직 보고된 바 없다.
게다가 경계성 갑상선 종양과 악성 갑상선암을 식별할 수 있는 DNA 메틸화 분자 마커의 연구는 아예 진행된 바 없었다.
이번에 연구팀은 인헨서와 유전자상의 DNA 메틸화 변화가 유전자 발현에 영향을 줘 갑상선암 발생에 밀접한 관련이 있음을 최초로 밝혀냈으며 특히 (MMP 7, MICAL 2, IAPH 1 유전자상의) DNA 과 메틸화가 악성 갑상선암에서 매우 낮은 빈도로 발생하는 사실을 찾아냈다.
이 사실들은 갑상선암 발생에서 유전자상은 물론 인헨서의 DNA 메틸화 변화가 밀접한 관련이 있음을 최초로 규명한 것으로 평가받고 있다.
연구팀은 특정 질병을 발생하거나 요인을 나타내는 집단을 대상으로 질병의 발생 관계를 조사하는 대규모 코호트 연구를 통해 새로 발견한 유전자상의 DNA 메틸화 수치가 경계성 갑상선종양보다 악성 갑상선유두암종에서 급감하는 것과 예후가 나쁜 유형일수록 DNA 메틸화 수치가 더 낮게 나타난다는 사실을 각각 확인했다.
코호트 연구는 재현성 등을 검증할 수 있다.
정 교수는 "갑상선에서 DNA 메틸화는 그동안 연구가 미진한 분야였으나, 이번에 공동연구진은 최신의 기법을 활용해 신규 바이오마커를 발굴한 것은 매우 의미 있는 성과"라며 "DNA 메틸화 바이오마커를 활용한 검사법을 임상 현장에 도입한다면 갑상선 결절의 진단 정확성을 높임으로써 불필요한 재검사나 수술을 줄일 수 있을뿐더러 갑상선암으로 수술받은 환자에게는 예후 판정과 추후 치료 방침 결정에 도움을 주는 바이오마커로 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 평가했다.
김용성 박사는 "이 연구 성과는 갑상선암의 발생과 진행에 DNA 메틸화가 매우 밀접하게 관련돼 있다는 사실을 밝힌 것"이라며, "새로 발굴된 (MMP 7, MICAH 2, DIAPH 1) 유전자상의 DNA 과 메틸 바이오마커를 활용해 악성 갑상선암의 진단과 예후 판정을 위한 실용화 기술 개발에 크게 기여할 것으로 보인다"고 덧붙였다.
기사최종편집일: 2024-05-03 17:10:13
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