항암제 부작용 심장질환 원인 밝혀졌다
항암제 부작용 심장질환 원인 밝혀졌다
미국 워싱턴주립대 연구팀 연구 성과

단백질 ‘FOXO1’ 활성화가 결정적 역할
  • 서정필
  • 승인 2020.04.10 08:24
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[헬스코리아뉴스 / 서정필] 항암제 ‘독소루비신(doxorubicin, 상표명: Adriamycin)의 대표적 부작용인 심장손상을 일으키는 단백질이 미국 연구팀에 의해 발견됐다.

독소루비신은 악성 림프종과 위암·간암·췌장암 등 각종 소화기암, 급성 골수성 백혈병, 연조직 골육종, 유방암, 난소암, 폐암, 기관지암, 방광암, 윌름종양 등 다양한 암 치료에 사용한다. 그러나 투여 직후 심전도 이상, 부정맥, 심근염 등이 종종 발생하고 장기적으로는 많은 환자에게서 심장 기능 저하 혹은 심장 마비가 일어나는 부작용이 자주 보고돼 왔다.

미국 워싱턴주립대학교 연구팀은 노스캐롤라이나대-채플힐의 심장전문의 브라이언 젠슨 박사의 초기연구 결과를 근거로 한 후속연구를 통해 이러한 심장손상이 일어나는데 단백질 ‘FOXO1’이 결정적인 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다.

앞선 연구를 통해 워싱턴주립대 연구팀은 독소루비신이 단백질 CDK2 발현을 이끌며 이것이 다시 심장세포 사멸의 원인유전자인 Bim의 발현으로 이어진다는 사실을 알아냈다. 하지만 CDK2가 어떻게 Bim 발현으로 이어지는지는 알아내지 못했는데 이번에 그 연결고리가 밝혀진 것이다. 

브라이언 젠슨 박사의 이전 연구는 독소루비신 투여 환자의 투여 후 1개월부터 6개월까지 심장 질량 변화를 추적 연구해 시간이 지날수록 환자들의 심장 크기가 줄어드는 것을 발견했다.

이번에 워싱턴주립대 연구팀은 젠슨 박사의 연구 결과에 대한 분석을 통해 심장크기가 줄어드는 과정에서 다른 유전자의 DNA에 결합하여 켜거나 끄게 하는 전사인자 단백질인 ‘FOXO1’이 활성화된다는 사실을 알아낸 뒤, 쥐 대상 실험을 통해 CDK2 발현과 FOXO1 활성화와의 상관관계를 확인했다.

이어 연구팀은 암세포를 주입한 쥐에게 독소루비신과 ‘FOXO1’ 억제제를 동시에 투입하는 실험을 진행했으며 그 결과 심장 크기와 심장 세포 숫자 모두 유지돼 ‘FOXO1’이 활성화되지 않을 경우 심장질환도 발생하지 않는다는 사실을 밝혀냈다.

연구에 수석저자로 참여한 자오캉 쳉(Zhaokang Cheng) 워싱턴주립대 약학대학 부교수는 “‘FOXO1’이 억제되면 심장 세포 사망을 막는다는 것은 어느 정도 예견했지만, 심장 수축발생은 (아직 발견하지 못한) 또 다른 원인도 있을 것이라고 생각했는데 심장 수축 현상도 나타나지 않아 놀랐다”고 말했다.

그러면서 쳉 교수는 “추가적인 연구와 임상 실험이 이어진다면 이번 발견은 ‘FOXO1’ 억제제와 독소루비신을 결합하는 새로운 치료 전략이나 약물 개발으로 이어질 수 있을 것”이라고 기대감을 피력했다.

이번 연구결과는 학술지 ‘저널 오브 바이올로지컬 케미스트리(Journal of Biological Chemistry)’ 최근호에 게재됐다.


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