위암 원인균 헬리코박터의 cagA 암유전자 복제 수 변화 기전 규명
생체 내 면역 환경에 따라 cagA 유전자 수가 달라져
□ 전 세계 인구의 절반 이상이 감염되어 있는 헬리코박터 파일로리. 이는 사람의 위에 서식하는 세균으로, 위암을 비롯한 위장질환 발생의 주원인 중 하나이다.
○ 위암 원인균인 헬리코박터 파일로리의 cagA* 유전자 수가 숙주**의 면역 상태에 따라 변화한다는 사실을 국내 연구진이 규명하였다.
* cagA (cytotoxin-associated gene A, 세포독소 관련 유전자 A) : 헬리코박터 파일로리의 가장 중요한 독성인자 중 하나로, 위 상피세포가 암세포로 변화하는 데 영향을 미친다.
** 숙주 : 헬리코박터 파일로리 세균이 기생할 수 있는 동물을 말한다.
□ 한국연구재단(이사장 이광복)은 차정헌 교수(연세대학교) 연구팀이 유전자변이 쥐를 이용한 PMSS1 균주 감염 연구를 통해 헬리코박터 파일로리가 숙주 면역상태에 반응하여 cagA 암유전자 수를 변화하는 병독성 조절기전을 가진다는 사실을 규명했다고 밝혔다.
* PMSS1 균주 : 헬리코박터 파일로리 임상균주 중 마우스 감염 연구에 사용되는 대표적 야생 균주
○ 이는 헬리코박터 파일로리가 숙주를 공격할 것인지, 아니면 숙주 면역을 피할 것인지 결정하는 기전을 이해하는데 중요한 기초자료가 될 것으로 기대된다.
□ 헬리코박터 파일로리는 주사기 모양과 유사 구조물인 제4형 분비계*를 이용하여 위 상피세포 안으로 CagA** 단백질을 주입, 숙주의 세포 내 신호전달체계를 교란하여 위암을 유발할 수 있다.
* 제4형 분비계(Type IV secretion system) : 세균 내부의 물질을 외부로 전달하는 데 사용되는 주사기 모양의 구조물로, 헬리코박터 파일로리는 이를 이용하여 CagA 단백질을 숙주세포 내로 주입한다.
** CagA (Cytotoxin-associated gene A) : 헬리코박터 파일로리의 cagA 유전자에서 발현되는 단백질.
□ CagA 단백질은 위 상피세포층을 파괴함으로써 헬리코박터 파일로리가 생존에 필요한 영양분을 얻는 데 도움을 주는 한편, 숙주 면역반응을 유발하여 생존에 악영향을 끼치는 역할을 동시에 가진다.
○ 이에 연구팀은 헬리코박터 파일로리가 숙주 면역반응에 따라 CagA 단백질 발현을 조절하는 기전을 가질 것이라는 가설을 세워 접근했다.
□ 그 결과, 면역반응이 약한 숙주에 감염된 헬리코박터 파일로리는 cagA 유전자 수가 늘어나 병독성이 강해진 반면 면역반응이 강한 숙주에 감염된 헬리코박터 파일로리는 cagA 유전자 수가 적어져 병독성이 약해졌다.
□ 차정헌 교수는 “사람의 면역 능력이 떨어지게 되면 헬리코박터 파일로리의 병인 인자 유전형이 병독성이 강한 방향으로 변화되며, 이 변화 때문에 위암과 같은 심각한 위장질환 유발 가능성이 있다”고 전하며 “한국인 헬리코박터 파일로리가 강한 독성인자 유전형을 가지게 된 이유를 밝히는데 중요한 기초연구가 되기를 기대한다”고 덧붙여 말했다.
□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 미생물학 분야 국제학술지 ‘거트 마이크로브(Gut Microbes)’에 3월 15일 온라인 게재되었다.
