유전자의 선택적 스플라이싱(alternative splicing)이 암 원격 전이의 주 기전인 상피간엽이행(EMT)의 마커가 될 수 있다는 연구 결과가 발표됐다.
정연준 가톨릭대 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단(교신저자, 초정밀의학사업단장), 박지연(제1저자, 가톨릭정밀의학연구센터 연구교수) 교수 연구팀은 Scientific Reports 학술지에 관련 내용을 게재했다고 12일 밝혔다.
스플라이싱은 유전자가 단백질을 만들기 위해 DNA가 RNA로 바뀌는 과정에서 일어나는 현상으로 선택적 스플라이싱은 하나의 유전자가 여러 종류 단백질을 만들 수 있게 하는 과정이다.
같은 유전자라도 다양한 방식으로 스플라이싱 되면 서로 조금씩 다른 단백질이 만들어질 수 있다.
이러한 차이로 같은 유전자가 서로 다른 질병에 영향을 미칠 수 있다. 이 과정은 유전자 질환과 관련된 유전자 마커를 찾는 데 매우 중요한 단서를 제공하기 때문에 최근 유전체 연구 분야에서 큰 관심을 받고 있다.
연구팀은 세포 단백질 합성에 중요한 역할을 하는 RPS24 유전자의 선택적 스플라이싱 변형이 암 전이에 중요한 역할을 한다는 점을 발견했다. RPS24 유전자에서 4가지 종류의 선택적 스플라이싱 변형이 발생한다는 것을 밝혀냈으며, 이 변형들이 정상 및 암 조직에서 서로 다른 발현 패턴을 보인다는 것을 확인했다.
연구팀은 23종의 주요 암을 대상으로 선택적 스플라이싱 변형 발현 패턴을 분석한 결과, 암 종류마다 발현 비율이 크게 다르다는 것을 발견했다.
이는 RPS24 유전자의 선택적 스플라이싱 변형이 암 진단 및 예후 판단에 유용한 마커가 될 수 있음을 시사한다. 또 선택적 스플라이싱 변형이 암 전이 과정에서 상피간엽이행(EMT)을 촉진하는 역할을 한다는 것을 밝혀냈다.
기존 연구에서는 선택적 스플라이싱 변형이 암과 관련이 있을 수 있다는 가능성에 대해서는 알고 있었으나 매우 미세한 변형(염기 3개 차이) 때문에 정확한 분석이 어려웠다.
이번 연구에서는 fragment analysis라는 새로운 방법을 사용하여 RPS24 유전자의 선택적 스플라이싱 변형을 성공적으로 검출했다. 이는 선택적 스플라이싱 연구 분야에 새로운 가능성을 제시하는 중요한 성과다.
박지연 교수는 “이번 연구는 암 연구 및 치료에 새로운 가능성을 열어줄 발견”이라며 “RPS24 유전자의 선택적 스플라이싱 변형을 기반으로 한 새로운 암 진단 도구 및 치료제 개발 추진이 예상된다”고 말했다.
정연준 교수는 “선택적 스플라이싱 변형 생물학적 기능을 규명하는 연구를 통해 암 발생 및 진행 메커니즘을 더욱 명확하게 이해할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.