KAIST, 만성골수성백혈병 표적항암제 내성 극복 실마리 찾았다…'Zak 단백질' 이중 역할 규명

국내 연구팀이 만성골수성백혈병 표적항암제에 대한 약물 내성 문제를 해결할 새로운 방법을 찾아냈습니다. 이 연구는 표적항암제가 암 단백질을 억제하는 것을 넘어 세포 내 단백질 공장을 멈춰 세워 암세포를 자멸하게 만든다는 사실을 규명했습니다. 특히 ZAK 단백질이 암세포 사멸 과정에서 핵심적인 역할을 수행합니다. 한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 임정훈 교수, 의정부을지대학교병원 혈액암센터 김동욱 교수, 울산과학기술원(UNIST) 김홍태 교수 공동연구팀은 만성골수성백혈병 항암제 반응을 조절하는 새로운 분자 기전을 규명했습니다. 만성골수성백혈병은 비정상 단백질인 BCR ABL1이 생성되어 암세포를 증식시키는 질환입니다. 현재 표적항암제가 표준 치료로 사용되지만 일부 환자에게서는 약물 내성이 발생하거나 치료 반응이 낮은 한계가 있었습니다. 연구팀은 항암제가 투입되면 단백질을 만드는 리보솜의 흐름이 꼬이면서 '리보솜 충돌'이 발생하고, 이 과정에서 세포 내부에 강한 스트레스가 유발되어 암세포가 스스로 죽음에 이른다는 사실을 확인했습니다. ZAK 단백질은 리보솜 충돌을 감지하는 핵심 센서로, 평소에는 암세포 성장을 돕지만 표적항암제 치료 시에는 리보솜 충돌을 감시하여 암세포 사멸을 이끄는 '두 얼굴'을 가집니다. 실제 백혈병 환자 유래 암세포 분석 결과, 리보솜 충돌을 증가시키는 약물을 함께 사용할 경우 항암 효과가 크게 향상되었습니다. 반대로 ZAK 기능이 저하된 경우에는 항암제 반응성이 떨어지는 것으로 나타났습니다. 이는 환자별 ZAK 활성 상태를 기반으로 치료 반응을 예측하고 맞춤형 병용 치료 전략을 설계할 수 있음을 시사합니다. 임정훈 교수는 세포가 비정상적인 단백질 합성을 감지하고 이를 죽음의 신호로 전환하는 과정이 치료에 얼마나 중요한지를 보여준다고 말했습니다. 이번 연구 결과는 혈액학 분야 국제학술지 '루케미아(Leukemia)'에 3월 30일 온라인으로 게재되었습니다.