암 중에서 아주 위험한 암으로 꼽히는 소세포성 폐암은 전체 폐암 환자의 약 13% 수준에 불과하지만, 일단 진단을 받으면 5년 생존율이 7%에 불과하다.
소세포성 폐암은 빨리 자라기 때문에 치료하기 어려울 정도로 번진 후 발견되는 경우가 많다. 병세에 따라 외과수술, 항암 화학 요법, 방사선 치료, 면역 요법 등을 선택할 수 있지만 효과가 보장되는 치료법은 아직 개발되지 않았다. 미국 버지니아대 의대 연구팀이 소세포성 폐암 치료의 열쇠가 될 수 있는 유전자 돌연변이와 관련된 단백질 메커니즘을 발견했다. 이 유전자(EP300) 코드로 생성되는 단백질은, 소세포성 폐암의 성장을 촉진하기도 하고 억제하기도 하는 것으로 나타났다. 과학자들은 소세포성 폐암의 치료 표적이 될 수 있는 이 단백질의 특정 영역도 확인했다. 이 연구 결과는 저널 '사이언스 어드밴스' 에 논문으로 실렸다. 이 대학 암센터의 박권식 박사와 존 H. 부시웰러 박사가 연구를 주도했다.
연구팀과 이 성과를 소개한 언론들에 따르면, EP300 유전자가 생성 코드를 가진 단백질(EP300 단백질)은 원래 세포 증식과 분화에 중요한 역할을 하는 '전사 공활성 인자'로 알려져 있다. 그런데 이 EP300 단백질의 돌연변이가 소세포성 폐암 등 다양한 유형의 암에서 발견됐다. 이 단백질 돌연변이가 소세포성 폐암의 종양 형성에 어떤 역할을 할 거라는 추정이 가능하다. 연구팀은 EP300 단백질의 변이로 아세틸 전달효소 영역이 결여되면 종양의 성장이 촉진된다는 걸 소세포성 폐암 생쥐 모델에서 확인했다. 그런데 EP300 유전자를 제거해 단백질의 발현을 완전히 차단하면 암세포의 증식과 종양의 발달이 억제됐다. 연구팀은 EP300 단백질의 영역을 분해해 KIX라는 영역을 찾아냈다. 종양 형성에 우호적인 작용을 결정하는 게 바로 이 영역이었다. 특히 MYB와 같은 전사 인자와 KIX가 상호작용할 때 그런 작용이 강해졌다.
KIX 도메인은 소세포성 폐암이 발달하는 데도 필수적인 요소였다. 다시 말해 KIX가 없으면 소세포성 폐암도 생기지 않았다. 연구팀은 논문에서 KIX가 소세포성 폐암이 갖는 '독특한 취약성'이라고 지적했다. KIX는 '키나아제 유도 도메인-상호작용'이라는 뜻이다. 박권식 박사는 "EP300 특유의 취약성을 분자 수준에서 하나의 아미노산 단위까지 밝혀낸 게 가장 주목할 만하다"면서 "여러 유형의 암에서 EP300 돌연변이가 발견된다는 점을 고려하면 KIX 도메인 표적이 암 치료에 더 일반적으로 적용될 수도 있다"고 말했다. 부시웰러 박사는 "KIX 도메인을 표적으로 하는 치료제를 개발한다는 사실에 모두 흥분해 있다"라면서 "여러 유형의 암에 적용될 거로 보지만 특히 소세포성 폐암과 백혈병에 효과가 기대된다"라고 말했다.