서울대학교

- 팔미트산, 간암 악순환 고리의 방아쇠 -

[연구필요성]

간암은 폐암에 이어 국내 암 사망 원인 2위이며, 현재 간암으로 인한 연간 경제적 부담은 암 중 1위를 차지하고 있음. 따라서 간암 환자 치료에 직접적인 도움을 줄 수 있는 조직학적 바이오마커 발굴이 절실함.

간암 환자의 간에서는 포화지방산이 증가하여 암이 악성화됨. 그러나 과량의 지방산에 의한 암 증식 기전이 제대로 밝혀지지 않아, 근본적 치료가 어려운 상황임.

[연구성과/기대효과]

본 연구는 지방산 중 팔미트산이 간암 세포 내 지방 대사를 변화시켜 간암을 악성화시킴을 밝힘. 그 분자 기전은 팔미트산이 암 억제 단백질인 PHF2를 팔미토일화시켜 단백질 파괴를 유도함을 밝힘. PHF2는 지방 합성을 조절하는 핵심 전사인자인 SREBP1c의 유비퀴틴화 효소로 작용하여 간암 증식을 억제함을 최초로 규명하였음.

연구결과는 팔미트산이 간암 악성화를 초래하는 고리의 원인이 될 수 있음을 밝혀, 향후 간암 환자의 지방식이 제한이 간암 치료의 효과적인 돌파구가 될 수 있음을 시사함.

해당 연구 성과는 세포생물학 분야 저명 국제학술지인 Nature Communications (2022 영향력 지수: 16.6)에 2023년 10월 12일에 게재됨.

[연구결과]

Palmitoylation-driven PHF2 ubiquitination remodels lipid metabolism through the SREBP1c axis in hepatocellular carcinoma

Do-Won Jeong, Jong-Wan Park, Kyeong Seog Kim, Jiyoung Kim, June Huh, Jieun Seo, Ye Lee Kim, Joo-Youn Cho, Kwang-Woong Lee, Junji Fukuda & Yang-Sook Chun
(Nature Communications, https://www.nature.com/articles/s41467-023-42170-0)

연구진은 팔미트산이 간암 세포에서 PHF2를 파괴하여 지방 합성을 촉진하며, 그 분자 기전으로 PHF2가 팔미트산에 의해 팔미토일화된 후 유비퀴틴화에 의해 파괴됨을 밝힘.

PHF2가 간암 세포에서 지방 합성을 지휘하는 주요 전사인자인 SREBP1c의 유비퀴틴화 효소임을 밝혔음. 또한 PHF2를 매개한 SREBP1c의 파괴는 지방산 합성과 암 증식을 모두 억제하였으며, 이는 PHF2의 새로운 기능을 제시한 최초의 연구 결과임.

팔미트산 혹은 PHF2 발현 저하로 인해 SREBP1c 단백질이 증가하면, 이는 팔미트산을 포함한 지방산을 재생산시킴. 팔미트산의 양적 증가는 최종적으로 [팔미트산 ⇒ PHF2 파괴 ⇒ SREBP1c 증가 ⇒ 팔미트산 증가] 악순환 회로를 유도하여 간암을 악성화시킴. 이러한 연구 결과는 간암 환자에게 지방 섭취 제한이 중요함을 시사함.