대구경북과학기술원(DGIST·디지스트)은 핵심단백질자원센터와 국립호남권생물자원관이 한국환경산업기술원에서 시행하는 섬 야생생물 소재 선진화 연구단 사업을 통해 ‘섬 야생생물 여로의 추출물인 베라트라민(Veratramine)의 전립선암 증식억제 메커니즘’을 분자생물학적으로 규명했다고 14일 밝혔다.
전립선암은 미국 등 서구에서는 남성암 중 발생률 1위며 국내에서도 남성암 중 환자 수 증가율 1위를 차지했다. 발병 초기에는 호르몬 억제 치료로 증식을 조절할 수 있지만 질환이 진행될수록 호르몬 불응성 암이 돼 치료가 어려워진다. 이에 부작용이 없는 자연 유래 천연물질을 이용한 치료제 개발이 중요한 연구 분야다.
섬 야생생물인 여로에서 추출되는 베라트라민은 간암과 뇌 신경교종 세포의 증식 억제 효과가 있으며 고혈압과 염증 질환에도 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 하지만 전립선암에 대한 베라트라민의 효과는 연구되지 않았었다.
이에 최성균 센터장 연구팀은 전립선암 세포에 베라트라민을 적용해 암세포의 생물학적 기능을 억제하는 반수억제농도를 확인했다. 그 결과 베라트라민이 전립선암의 증식을 현저히 억제하는 것을 확인했다. 또 베라트라민이 암세포의 생존력과 이동능력을 현저히 감소시키는 효과도 있음을 실험을 통해 규명했다.
연구팀은 면역염색법, 프로테오믹스(Proteomics)와 마이크로어레이(Microarray) 분석을 통해 베라트라민이 전립선암 세포의 DNA 손상 연관 단백질인 ATM·ATR의 발현을 증가시키고, 암세포 증식에 관여하는 Akt(암유전자산물) 단백질 발현을 억제시키는 것을 확인했다. 또 면역 결핍 쥐에 전립선암을 주입하고 베라트라민을 투여했을 때 실질장기의 독성 병변 없이 종양세포의 크기와 종양성 단백질의 발현이 현저하게 감소됐음을 밝혀냈다.
이 연구는 지난 4월부터 시행된 섬 야생생물 소재 선진화 연구단 사업을 통해 진행됐다. 국가생물연구자원 빅데이터 구축 전략의 일환으로 바이오 분야의 성장 가속화를 위해 생물소재 인프라를 육성하는 국립호남권생물자원관과 산·학·연·관 간 협력 사업이다. 향후에도 유관기관과 협력해 섬 특화 야생생물 소재의 활용성 증대를 위한 연구를 진행할 예정이다.
디지스트 핵심단백질자원센터 최성균 센터장은 “이번 연구는 섬 야생생물의 추출물이 기존 치료약물의 한계를 극복해 유효성 물질로 개발될 수 있는 단초를 쌓는 연구”라며 “향후 디지스트와 국립호남권생물자원관의 활발한 공동연구를 통해 다양한 섬 야생생물 추출물에서 여러 질환별 유효물질의 유용성 데이터베이스를 구축하고 이를 상용화하는데 앞장서겠다”고 말했다.
한편 이번 연구결과는 디지스트 핵심단백질자원센터 김희연, 이승우 연구원이 제1저자로, 최성균 센터장이 교신저자로 참여했다. 연구결과는 천연물 분야 세계적 학술지(The American Journal of Chinese Medicine)에 6월 30일자로 게재됐다.
대구=최일영 기자 mc102@kmib.co.kr
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