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조기 간암 드라이버 유전자 새로 발견

가톨릭의대, 現 임상 사용하는 진단마커보다 민감도.특이도 우수
장석기 기자 / sciencemd@daum.net
승인 17-11-13 10:11 | 최종수정 17-11-13 10:12  
 

가톨릭대학교 의과대학 병리학교실 남석우(사진) 교수팀은 간암을 조기에 정확하게 진단할 수 있는 바이오마커의 개발을 위해 간질환 다단계 진행 병기에 따른 RNA유전체 데이터를 정밀하게 비교 분석했다.

 

그 결과 간암 초기에 활성화 되는 3개의 드라이버 유전자 ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’를 도출하였고, 이 유전자가 간암 전단계인 전암병변으로부터 악성종양을 진단할 수 있는 새로운 마커라는 사실을 대규모 간암환자 집단연구로 증명했다. 
  
이번 연구결과는 간질환 관련 세계적인 학술지인 간학회지(Hepatology, IF 13.246) 10월 23일자로 온라인에 게재 되었으며, 생물학연구정보센터(BRIC)의 ‘한국을 빛내는 사람들’에 논문에 소개되었다.

 

남석우 교수팀은 정상간조직, 전암병변, 간세포성 간암환자 697명으로부터 총 813개의 인체조직에 대한 RNA유전체데이타 분석과 면역조직화역염색 분석을 실시했다.

 

그 결과 간암과 관련된 690개의 유전자 중 ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’가 간암 전단계인 전암병변에서 유의미하게 발현한 것으로 확인되었다. 즉, 전암병변으로 간암을 특정할 수 있는 조기 간암 ‘드라이버 유전자’임을 확인한 것이다. (그림1)

 

또한 현재 임상에서 사용되고 있는 간암 진단 유전자마커(GPC3, GS, HSP70)와 남석우 교수팀에서 확인된 유전자마커(BANF1, PLOD3, SF3B4)의 간암 양성도를 확인해본 결과 기존 진단마커에서는 50.9%를 나타낸 반면 72.7%의 양성률을 보여 특이도와 민감도에서 더욱 우수한 것을 확인했다.(그림 2)

 

쥐를 이용한 동물실험을 실시한 결과 유전자 ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’의 과발현 시 간암 생성을 증가시켰으며, 선택적 억제 시 간암 생성 저해효과를 확인했다.

 

특히, 간암모델 쥐를 이용한 동물실험에서 ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’를 억제하는 siRNAs를 탑재한 나노입자(Nanoparticle)를 주입한 후 2주 간격으로 간암 초정밀초음파를 실시한 결과 간암 발생율과 종양성장 속도가 의미 있게 감소하는 것을 확인하였다. (그림3)

 

또 ‘SF3B4’가 종양억제유전자 ‘KLF4’의 기능소실을 유발하는 비정상적 스플라이싱(DNA에서 RNA가 되는 과정에서  불필요한 정보를 제거하고 필요한 정보만 이어붙이는 과정)을 통해 간암발생에 기여함을 규명했다.
  
남석우 교수는 “전암병변과 악성종양의 경계가 모호할 수밖에 없었던 수술부위에 대해서 악성종양으로 발전할 수 있는 전암병변을 판정할 수 있는 3개 바이오마커를 통해 외과적 간암 수술범위를 보다 정확하게 지정할 수 있는 매우 중요한 정보를 제공하게 된다.” 고 말했다.

 

남 교수는 “이번 연구결과는 치료타겟으로 새로운 간암치료 가능성을 제시한 것으로 의미가 있다. 또한 간암을 조기에 정확하게 진단할 수 있는 바이오마커의 개발은 환자의 생존을 현저히 향상할 수 있기에 매우 중요하다.”고 말했다.

 

한편, 간암은 한국인이 많이 걸리는 3대 호발암 중 하나로 매년 1만 5000여명의 신규환자가 발생한다. 간암은 대부분 증상이 없어 조기발견이 어려워 예후가 불량하고 다른 암에 비해 5년 생존율이 32.8%로 낮은 편으로, 암 사망률 2위를 차지했다.

 

[참고] 그림1) 간암환자 조직으로부터 BANF1, PLOD3, SF3B4가 발현됨을 확인

 

[사진설명]
간암환자 조직으로부터 ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’가 유의미하게 발현한 것으로 확인되었다.

 

그림2) 現 간암 진단 유전자마커보다 ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’ 간암양성도↑ 확인

 

[사진설명]
現 임상 사용 간암 진단 유전자마커(GPC3, GS, HSP70)와 남석우 교수팀에서 확인된 유전자마커(BANF1, PLOD3, SF3B4)의 간암 양성도를 확인해본 결과 기존 진단마커에서는 50.9%를 나타낸 반면 72.7%의 양성률을 보인 것으로 확인되었다.

 

그림3) ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’를 억제 시 간암 발생율 감소 확인



[사진설명]
간암모델 쥐를 이용한 동물실험에서 ‘BANF1, PLOD3, SF3B4’를 억제하는 siRNAs를 탑재한 나노입자(Nanoparticle)를 주입한 실험군(MPNs+siRNAs 투여군)과 대조군(MPNs 투여군)을 나누어 2주간격 간암 초정밀초음파를 실시한 결과 실험군에서 간암 발생율과 종양성장 속도가 의미있게 감소하는 것을 확인했다. 

 
 
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