계명대는 생명과학과 오지훈 교수가 연세대·미국 펜실베이니아대 연구진과 수행한 연구 결과가 국제학술지 ‘Experimental & Molecular Medicine’에 게재됐다고 12일 밝혔다. 오 교수는 제1저자이자 교신저자로 연구를 주도했다.
연구팀은 배아 발달 과정에서 신체 구조와 세포의 정체성을 결정하는 HOX 유전자군에 주목했다. 성체에서도 발현되는 이들 유전자의 조절 이상이 암 진행과 관련될 수 있다는 가설을 세우고, 유방암 환자 표본과 대규모 데이터, 세포주·동물모델을 분석했다.
그 결과 삼중음성유방암에서 HOXD1과 HOXD8 유전자의 발현이 감소하는 양상을 확인했다. 두 유전자의 발현을 회복시키자 암세포의 이동과 침윤이 줄었으며, 마우스 종양 모델에서도 종양 진행이 억제됐다.
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DNA가 세포핵 안에서 접히는 구조를 분석한 결과, HOXD1과 HOXD8은 공간적으로 연결돼 발현이 함께 조절되는 것으로 나타났다.
반면 가까이 위치한 HOXD3와 HOXD4에서는 같은 현상이 확인되지 않았다. 연구팀은 유전자 사이의 물리적 거리보다 특정한 3차원 염색질 구조와 조절 기전이 중요하다는 점을 시사한다고 설명했다.
이번 성과는 환자 치료 효과를 확인한 임상연구가 아닌, 암 진행 기전과 치료 표적 가능성을 탐색한 기초연구다. 공동연구에는 연세대 의과대학 정다솜 연구교수와 펜실베이니아대 페렐만 의과대학 클라라 유리 김 박사가 참여했다.
오 교수는 “DNA 메틸화와 CTCF 결합, 3차원 염색질 구조가 삼중음성유방암의 유전자 발현 조절과 연결될 수 있음을 보여준다”며 “후성유전학적 조절에 기반한 새로운 치료 표적 발굴의 기초자료로 활용되기를 기대한다”고 말했다.
