[덴탈뉴스특별기획] 김영진 박사

11. TCDD의 TSPs 저해과정

보통 암은 세포분열과 세포사멸의 정상적인 과정이 불안정한 유전자 변이에 의 하여 비정상적인 세포주기가 발생되는 것으로 원인세포에서 비가역적인 변화가 있을 때 발생한다. 일단 암이 발생되면 세포분열이 빠르게 일어나서 비정상적인 성장을 계속하게 되는데 이렇게 되면 암조직에서 새롭고 신속한 증식성 성장을 계속하기 위하여 추가적인 영양과 혈액의 공급이 필요해진다. 이때 나타나는 세포분열이나 세포사멸, 그리고 새로운 혈관형성을 조절하는 유전자와 관련 단백질의 확인은 암발생 전에 악성질환으로의 전환을 암시하는 진단도구로써 암조직의 치료와 예후를 결정하는데 중요한 지표로 활용된다. 일반적으로 조직의 기저세포는 분열속도가 빠르다.

이러한 기저세포들이 세포주기에서 비정상적으로 세포 분열이 가속되는 것은 암 발생의 가능성을 예고하는 것으로써 점점 암으로 발전되어가는 특징 중의 하나이다.

암 조직으로써의 발전과정을 밟는 세포들은 인접한 세포들 또는 같은 세포들 사이에서 분비된 성장인자들에 의해 분열이 촉진된다. 여기에 관여하는 요소들은 질서있는 세포분열을 조절하는 단백질의 양 또는 질에 방해를 일으킬 수도 있고 경우에 따라서는 비조절된 성장을 유도할 수도 있다. 생체내의 다양한 성장인자들이 세포표면의 수용체와 결합하면 결합부위에 인접된 세포질 내의 인산화효소에 대한 활성을 촉진시킨다. 이렇게 되면 생화학적 과정인 신호전달에 의해 성장요소들은 전사요소들의 활성을 촉발한다. 이러한 과정에서 어떠한 원인에 의해 표적이 된 유전자들은 때때로 조절되지 않는 방식으로 세포주기를 활성화시키는 단백질(cyclins)들을 생성한다.

이 단백질들은 특정 염색체의 특정 유전자에서 생산된다. 이와 같이 세포의 복제주기에 혼란을 야기하는 단백질을 생성하는데 관계된 유전자를 암유전자 (oncogene)라고 하며 암유전자에 의해 생성된 세포분열 촉진 단백질을 암단백질(oncoprotein)이라고 한다. 그리고 일단 생성된 암유전자들은 계속하여 지속적인 비정상적 세포분열을 자극하는 단백질을 과다하게 생산되도록 유도한다. 그 결과 종양성의 성장이 나타난다.

암 유전자의 활성변화는 한 가지 또는 그 이상의 환경적 요소(co-factor)와 관계가 있다. 활성화된 cyclins와 cyclin 의존적 kinases(CDKs)는 pRB와 같은 단백질을 인산화시키고 결합부위로부터 E2F 전사요소를 방출한다. 그 결과 세포주기에서 G1/S와 G2/M으로 세포를 이동시키는 분열촉진 단백질을 합성하게 된다. 정상적인 세포증식 주기조절은 암 억제단백(tumor suppressor proteins; TSPs)에 의해 유지되는데 이들은 세포주기를 억제(cell cycle arrest)하거나 세포사멸을 유발함으로써 결과적으로 비정상적인 증식을 통한 암으로의 진행을 차단하는 안전판 역할을 한다.

p16, p53, p21 등으로 일컫는 이러한 TSPs들은 비정상적인 세포주기를 차단시 키는 것으로 알려졌다. 그런데 암으로 발전한 병소에서는 이들 유전자의 돌연변이 가 자주 관찰되고 이에 따라 TSPs의 세포주기 억제 기능이 소실되어 세포주기의 과 활성상태가 나타난다. 이러한 과정에서 세포의 유전자에 돌연변이를 일으켜 TSPs 를 억제함으로써 암을 유발하는 원인인자로는 담배연기 속의 TCDD와 같은 각종 발암성 화학물질이나 HPV16과 같은 바이러스, 광화학선 작용, 각종 급, 만성질환, Co-factor, AIDS와 같은 면역결핍성 또는 감염성 질환 등이다.

인용문헌:치과처방의 완성(대한민국학술원선정, 교육부 지정 2020 우수학술도서)

김영진 박사
• 건강보험심사평가원 상근 심사위원 역임
• 보건복지부장관 위촉 금연진료의료인 교육강사