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크로모트립시스가 암종양의 50% 원인. 유방암, 간암, 뼈암의 경우 80%차지.
흑색종, 뼈암 및 생식 세포 암에서, 종양의 60% 이상이 색소 침착증을 나타냈다.
새로운 발견은 더 나은 표적 암 치료법을 위한 기회를 열어 준다.

염색체 ‘폭발’이 암 유발자
염색체의 치명적인 붕괴는 종양 원인의 최대 50% 차지

살며시 들어온다기보다는 폭발성 :
놀랍게도, 암은 독특하고 극적인 사건, 즉 하나 이상의 염색체의 폭발적인 붕괴로 발생한다. 이 소위 크로모트립시스(chromothripsis, DNA 가닥이 한 번에 여러 곳에서 끊어진 다음 수많은 조각들이 잘못 배열되는 일종의 돌연변이 과정)는 최대 50%의 종양에 원인이다.
유방암, 간암 또는 뼈암과 같은 일부 유형의 암의 경우 최대 80%까지 될 수 있다. 이러한 발견은 그러한 종양의 예후 및 치료에 중요하다.

▲ 약 50%의 암 종양의 원인은 염색체의 폭발적인 파괴다. © peterschreibermedia / iStock

현재의 일반적인 믿음은, 암은 점진적으로 세포 퇴행을 초래하는 돌연변이와 DNA 손상의 축적으로 인해 점차적으로 발달한다. 암세포는 일반적으로 면역계에 의해 죽거나 세포 자살 프로그램을 통해 스스로 파괴되지 않고 계속 분열한다. 결과적으로 암 종양이라는 공격적인 성장이 이루어진다.

비참한 붕괴

또 다른 방법이 있다. 오랫동안 게놈에 실제 ‘폭발’이 있을 수 있다는 것이 오랫동안 알려져 왔다. 하나 이상의 염색체는 이 치명적인 사건 동안 거의 완전히 분해된다. 한 번에 수백 수천 개의 DNA 가닥이 끊어지고 팔 전체가 부서지고 유전자 세그먼트가 분리된다.
세포의 DNA 복구 메커니즘은 이 전체 손상에 작용을 못한다. 파괴된 염색체를 부정확하고 불완전하게 조립한다.

이것은 치명적인 결과를 초래한다.
이 염색체 ‘폭발’은 종종 강력한 암 유전자를 활성화시키고 세포를 퇴화시킨다.
하이델베르크에 있는 독일 암연구센터(DKFZ)의 나탈리라 베로니나(Natalia Voronina)는“Chromothripsis는 특히 공격적인 종양 행동 및 암 환자에 대한 나쁜 예후와 관련이 있다”고 설명했다.

거의 50%의 종양에서 "폭발"

염색체의 폭발적인 파괴는 누구에게 얼마나 자주 발생하는지 지금까지 부분적으로만 알려졌다. 의사들은 이 유전적 재앙이 암 사례의 2~3%에서만 발생한다고 가정했다.
Voronina와 그녀의 팀은 이것이 사실인지 확인했다. 이를 위해 거의 모든 일반적인 유형의 종양을 포함해 28가지 유형의 암에서 634개의 종양 샘플의 게놈을 분석했다.

놀라운 결과 :
조사된 모든 사례의 49%에서 종양 세포 염색체 ‘폭발이 발생했다.
"크로모트립시스는 인간 암의 상당 부분의 원인"이라고 연구원들은 밝혔다.
특정 염색체와 염색체의 일부는 다른 염색체보다 붕괴되기 쉽다.
또한, 이 ‘유전 재해’는 때때로 하나의 염색체에만 영향을 미치며 다른 경우에는 몇 가지 염색체에만 영향을 미친다.

▲ 다양한 유형의 암에서 발색의 빈도. © Voronina et al./ Nature Communications, CC-by-sa 4.0

암의 종류에 따라 비율이 달라

암의 유형과 관련하여 차이점도 있다.
일부 유형의 종양은 특히 색소 침착이 원인이고 다른 유형은 덜 일반적이다.
유방암에서 이러한 염색체 손상의 발생률은 사례의 80% 미만이며 간암에서는 약간 더 높다. 흑색종, 뼈암 및 생식 세포 암에서, 종양의 60% 이상이 색소 침착증을 나타냈다.

대조적으로, 침샘 및 난소 종양 및 위암은 이러한 염색체 붕괴로 인한 것보다 훨씬 적은 것으로 보인다. 암 마다 다른 염색체가 영향을 받는다.

흥미로운 점 :
종양의 약 절반에서 암 세포는 모두 발색하는 크로모트립시스-사건으로 인한 것이다.
그러나 1차 종양만이 이 염색체 손상을 입었지만 치료후 재발한 전이나 종양은 없는 경우도 있었다. 반대의 경우도 있다. 보로니나와 동료들은 “염색소 증과 관련된 출발점이 모든 곳에존재하는 것이 아니기 때문에 이것 또한 암 치료에 잠재적 영향을 미친다”고 말했다.

환자에 대한 나쁜 예후

일반적으로, 그녀의 연구는 다양한 유형의 암에서도 크로모트립시스로 인한 종양이 더 공격적임을 확인한다. 이에 대한 한 가지 이유는 유전적 단편이 유전적 ‘폭발'에서 부정확하게 조합되기 때문이다. 이러한 융합의 결과로, 암 유전자는 게놈에서 활성화 조절제의 영향을 받아 종양 발생을 유도할 수 있다.

과학자들은 이러한 새로운 발견이 더 나은 표적 암 치료법을 위한 기회를 열어 준다고 강조한다. 어떤 유전자 변화가 종양의 원인인지 아는 경우, 그 약점이 어디에 있는지, 어떤 치료법이 그에 도움이 되는지 추정하기가 더 쉽다.

(Nature Communications, 2020; doi : 10.1038 / s41467-020-16134-7)
출처 : Deutsches Krebsforschungszentrum

[더사이언스플러스=문광주]

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