골치료 핵심인자 BMPs, ‘종양 치료’ 가능성 있다

동물시험서 종양 크기 감소·생존률 증가…활용은 미비

BMPs(Bone morphogenetic proteins)는 TGF-β(transforming growth factor-β)의 family에 속하며 20가지가 넘는 성장 인자 단백질의 다양한 분자로 뼈의 생성과 질병 발달과 매우 높게 관련돼있다.

현재까지 골다공증, 골이식재 치료에서 핵심인자로 사용되고 있는 BMPs가 암치료에서의 새로운 치료법이 될 수 있다는 연구결과가 확인됐다.

분자요법-종양파괴(Molecular Therapy-Oncolytics) 저널에 게재된 ‘The dual role of bone morphogenetic proteins in cancer’ 논문에서는 암에서 BMPs의 역할에 대해 설명했다.

본 연구팀은 다양한 BMPs 길항제, 리간드, 수용체들이 종양 유발과 전이성을 감소시키거나 강화시키는 것을 확인했다. BMPs 신호 구성요소의 녹아웃 마우스 연구에서 BMPs 신호 억제가 암 전이를 방해한다는 것을 밝혀냈다.

BMPs 길항제의 한 종류인 'Noggin'은 피부 종양발생을 자극하고 특정 유방암의 골 전이를 일으키는 유전자를 보조하는 것으로 알려졌다. 

‘Gremlin 1’은 Noggin과 유사한 BMPs 길항제로, 암줄기세포 연구에서 암 세포의 증식과 발달을 완전하게 억제하는 것으로 확인됐다. 또한 Gremlin 1은 BCC(basal cell carcinoma)에서 지속적으로 높은 수치로 나타났다. 

그 외에도 모나쉬 대학에서 연구한 ‘BMP-7’은 모든 암의 85%의 수명과 관련이 있는 효소를 차단하는 효과를 발휘했다. 이들 연구진은 자궁경부암 세포 동물시험에서 BMP-7을 주입하지 않은 실험동물은 종양이 2cm로 성장했지만 BMP-7을 주입한 실험동물들은 불과 1주일 뒤에 종양의 크기가 1cm로 줄어들은 것을 확인했다.

임상종양연구(Clinic al cancer reasearch)에 게재된 고려대학교 김형기 교수연구팀의 줄기세포분화 연구에서도, 전사조절인자인 ID1이 줄기세포능과 분화능력을 모두 조절한다는 것이 밝혀졌다. ID1은 윈트(WNT)와 소닉헷지호그(SHH) 신호 전달계를 활성화해 줄기세포을 촉진시키고 BMP 신호 전달계를 억제해 분화를 억제했다.

반면 뇌종양줄기세포에서 윈트와 소닉헷지호그 신호를 억제하고 BMP 신호를 활성화시키면 뇌종양에 걸린 생쥐의 생존율이 증가했다. 뇌종양줄기세포의 분화 유도를 통한 항암치료 가능성을 입증했다.

또한 펩타이드 전문기업 나이벡이 'BMP-4'로부터 유래된 종양표적 및 혈관형성억제 이중기능성 합성펩타이드를 발견한 바 있다. 동물시험 결과 혈관신생을 억제해 종양의 형성이나 형성된 종양주변조직의 영양분 및 산소공급을 차단해 암세포의 성장을 억제하는 효능이 입증됐다.

이렇듯 BMPs는 암세포에 대한 직접적 살상효과를 지니진 않지만 암세포의 주변 환경을 제어해 암세포를 집중 치료할 수 있는 환경을 만들고 성장 속도를 늦출 수 있다는 장점이 있다. 

하지만 여전히 암치료에서의 가능성만 보여주는 연구만 존재할 뿐 실제 치료 기술 혹은 치료제가 개발된 성과는 없는 상황.

BMPs가 여러 논문에서 종양 억제 기능을 입증하고 있는 만큼 항암 치료에 있어서 새로운 돌파구가 될 수 있을 지 관심이 주목된다.