암세포의 빠른 증식 자체를 약점으로 삼아, 스스로 분열을 멈추고 노화·사멸에 이르게 하는 새로운 항암 전략이 제시됐다.
지금까지 암 치료 연구가 암세포의 스트레스를 조절하거나 완화하는 데 초점을 맞춰왔다면, 이번 연구는 암세포가 감당해야 하는 복제 스트레스의 취약점을 정밀하게 겨냥한 표적 후보를 제시했다는 점에서 의미가 있다.
울산과학기술원(UNIST) 생명과학과 채영찬 교수 연구팀은 대장암 세포에서 DNA 복제 과정의 균형을 조절하는 단백질인 ‘NSMF’의 존재를 규명하고, 이 단백질의 기능이 떨어질 경우 암세포 증식이 스스로 멈추는 현상을 확인했다고 밝혔다.
정상 세포는 일정 수준에 이르면 분열을 멈추지만, 암세포는 상대적으로 빠른 증식 속도를 유지하며 끊임없이 분열한다. 이 과정에서 암세포는 내부 DNA 역시 같은 속도로 복제해야 하는 부담을 안게 되는데, 이때 발생하는 것이 ‘복제 스트레스(replication stress)’다. 복제 속도를 따라가지 못하면 DNA 손상이 누적되고, 유전자 이상이 발생할 수 있다.
이러한 복제 스트레스가 암세포에 항상 불리한 것만은 아니다. 일정 수준의 스트레스는 유전자 변이를 통해 암세포가 환경에 적응하고 진화하는 계기가 되기도 한다. 실제로 암세포는 다양한 조절 기전을 통해 복제 스트레스를 ‘관리’하며 생존해 왔다.
연구팀은 대장암 세포에서 NSMF 단백질이 바로 이 역할을 수행한다는 점에 주목했다. NSMF는 복제 과정에서 발생하는 스트레스를 조절해 암세포가 치명적인 손상에 이르지 않도록 돕는 단백질로 작용했다.
연구팀이 NSMF 기능을 억제하자, 암세포는 복제 스트레스를 감당하지 못하고 DNA 손상이 급격히 증가했으며, 결국 빠르게 노화 상태에 들어가 분열을 멈췄다. 이후 일부 암세포는 자연스럽게 사멸했다.
주목할 점은 이러한 변화가 정상 세포에서는 거의 관찰되지 않았다는 점이다. 정상 세포는 증식 속도가 빠르지 않아 복제 스트레스에 크게 의존하지 않으며, NSMF 기능이 저하되더라도 생존에 큰 영향을 받지 않았다. 이는 NSMF가 암세포에 상대적으로 더 중요한 ‘의존적 표적’일 가능성을 시사한다.
동물실험에서도 유사한 결과가 확인됐다. NSMF 발현이 억제된 대장암 모델 쥐에서는 종양 발생 빈도가 줄었고, 암이 발생하더라도 성장 속도가 둔화됐다. 이로 인해 생존 기간이 정상 쥐 대비 약 33% 이상 연장된 것으로 나타났다.
이번 연구는 아직 전임상 단계에 머물러 있다. 현재 NSMF를 직접 저해하는 약물은 개발되지 않았으며, 향후 실제 항암제로 이어지기 위해서는 표적 선택성, 안전성, 장기 독성 등을 검증하는 추가 연구가 필요하다. 다만 연구팀은 NSMF가 대장암 세포의 생존을 지탱하는 핵심 축 중 하나라는 점에서, 새로운 항암 표적 후보로서 충분한 가능성을 지닌다고 보고 있다.
채영찬 교수는 “이번 연구는 암세포의 빠른 증식이 오히려 치명적인 부담으로 작용할 수 있음을 보여준다”며 “복제 스트레스라는 암세포의 구조적 취약점을 정밀하게 겨냥하는 전략이 향후 새로운 치료 접근으로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.
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