후각 수용체 OR51E2를 통한 종양 성장 억제 원리 규명통합·보완의학 분야 국제학술지 '식물의학'에 게재
  • ▲ 왼쪽부터 고려대 식품공학과 이성준 교수(교신저자), 생명과학대학 김지선 박사(공동 제1저자), 의과대학 약리학교실 조성윤 교수(공동 제1저자).ⓒ고려대
    ▲ 왼쪽부터 고려대 식품공학과 이성준 교수(교신저자), 생명과학대학 김지선 박사(공동 제1저자), 의과대학 약리학교실 조성윤 교수(공동 제1저자).ⓒ고려대
    고려대학교는 식품공학과 이성준 교수 연구팀이 후각 수용체 OR51E2가 대장 조직에서도 발현되며 종양 억제 인자로 작용할 수 있음을 분자 수준에서 규명했다고 11일 밝혔다.

    또한 연구팀은 천연 향기 성분인 베타-아이오논(β-ionone)이 OR51E2의 리간드(수용체에 결합하는 항체·호르몬 등의 분자)로 작용해 대장암 세포의 증식을 억제하는 작동 원리를 밝혀냈다. 이번 연구는 향기 성분을 활용해 차세대 대장암 치료법 개발의 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다.
  • ▲ 후각 수용체 OR51E2는 대장암 조직에서 m⁶A 메틸화로 인해 그 발현이 감소한다. 천연 향기 성분인 베타-아이오논(β-ionone)이 OR51E2와 결합하면 세포 내 칼슘 농도가 증가하고, MEK-ERK 신호 전달이 억제되면서 대장암 세포 증식이 감소한다.ⓒ고려대
    ▲ 후각 수용체 OR51E2는 대장암 조직에서 m⁶A 메틸화로 인해 그 발현이 감소한다. 천연 향기 성분인 베타-아이오논(β-ionone)이 OR51E2와 결합하면 세포 내 칼슘 농도가 증가하고, MEK-ERK 신호 전달이 억제되면서 대장암 세포 증식이 감소한다.ⓒ고려대
    연구팀은 대장암 환자의 유전체와 조직 분석을 통해 OR51E2의 발현이 정상 대장 조직보다 대장암 조직에서 현저히 감소한다는 사실을 확인했다. 이를 통해 OR51E2의 발현 감소가 N⁶-메틸 아데노신(m⁶A) RNA(리보핵산) 변형으로 인한 OR51E2 mRNA(메신저리보핵산) 안정성이 저하된 결과라는 점을 최초로 밝혀냈다.

    베타-아이오논을 대장암 세포에 처리해 OR51E2 수용체를 활성화하면 ▲세포 내 칼슘 농도 증가 ▲MEK-ERK(세포 내 성장·증식·분화 등에 관여하는 신호전달경로) 신호 경로 억제 ▲세포 증식과 이동성 억제 ▲세포 사멸 유도 등 뚜렷한 항암 반응이 관찰됐다. 이런 효과는 OR51E2가 억제된 세포에서는 나타나지 않아, 베타-아이오논의 항암 작용이 OR51E2의 활성화를 통해 발생한다는 것을 입증했다.

    이와 같은 항암 효과는 대장암 세포를 이식한 쥐 실험체에서도 확인됐다. 베타-아이오논을 투여한 실험군에서 종양 성장 억제 효과가 나타났다. 이는 베타-아이오논이 OR51E2를 기반으로 한 새로운 암 치료 전략으로 활용될 수 있음을 뒷받침한다.

    이번 연구 결과는 저널인용보고서(JCR) 통합·보완 의학 분야의 저명한 국제학술지 '식물의학(Phytomedicine)'에 지난달 2일 온라인 게재됐다. 다음 달 인쇄본이 출판될 예정이다. 이 교수가 교신저자, 생명과학대학 김지선 박사와 의과대학 약리학교실 조성윤 교수가 공동 제1저자로 참여했다.

    이번 연구는 과학기술정보통신부가 추진하는 한국연구재단 기초연구사업(중견연구, 창의도전연구)과 바이오·의료기술개발사업(첨단GW바이오)의 지원을 받았다.
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