인하대의대 박헌주 교수(미생물학교실)팀은 저산소 환경의 암세포에서 과 발현되어 치료 저항을 일으키는 HIF 단백질과 일반적인 환경의 암세포에서 30-50배 이상 과 발현되는 단백질인 NQO1을 세포 수준에서 연구했다.

보통 암이 커질수록 암 덩어리의 내부가 저산소 환경이 되면서 항암제와 방사선 치료에 저항을 보여 치료가 어려워지는 원인이 되는데 이때 HIF 단백질이 관계가 있는 것으로 알려져 전 세계적으로 HIF 단백질의 발현 및 안정을 막기 위한 연구개발이 진행되고 있었다.

연구 결과는 HIF 안정성 증가에 NQO1 단백질이 관여함을 규명함으로써 이들 단백질을 표적으로 하는 항암제 개발 및 방사선 치료 효능 증진에 대한 가능성을 열었으며, 이 결과는 암 이외의 저 산소 질환인 뇌졸증·말초혈관질환 및 뇌질환 연구에서도 적용 가능하다.

연구팀은 암의 진행에 따라 NQO1의 발현양이 증가하고 생존률을 감소시키는데 착안하여 HIF 단백질 발현과의 관련성을 환자 유래 데이터베이스를 통해 면밀히 검토하고 세포 수준에서 연구를 착수하였으며, 인하대병원의 연구 인프라 및 인체유래물은행의 환자 샘플을 활용하여 재검증했다.

박헌주 교수는 “지난 6년간 꾸준히 연구해 온 NQO1에 의한 HIF 단백질 조절연구를 통해 암치료 효능 증진 기술 개발에 중요한 정보를 제공하게 되어 기쁘다”며 “현재 대장암을 중심으로 연구해 왔으나 앞으로는 다양한 암종에서 본 연구결과가 활용 가능함을 규명하기 위해 연구에 매진하겠다”고 말했다.

연구팀의 연구결과는 “NQO1 stabliizes HIF-1α by inhibiting proteasome-mediated degradation”라는 제목으로  ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인 판 최신호 (12월 14일)에 게재되었으며 연구 개발의 기술 상용화를 위해 특허출원을 진행 중이다.

한편, 해당 연구는 오은택 연구중점교수(의과대학 의생명학교실), 김준미 교수(의과대학 병리학교실), 홍순선 교수 연구팀(의과대학 의생명학교실), 이재선 교수(의과대학 의생명학교실), 김철희 교수(공과대학 고분자공학), 이해준 박사(한국원자력의학원)와 이철호 박사(한국생명공학연구원)의 국내연구진과 김정환 교수팀(The University of Texas at Dallas)과의 국제공동연구를 통해 수행됐으며, 미래창조과학부의 선도연구센터지원사업 기초의과학분야(MRC)와 원자력연구기반확충사업 원자력선진기술연구센터의 지원을 받았다.