전 세계적으로 발병률이 높은 악성 종양 중 하나인 위암의 발병기전은 항상 의학 연구에서 뜨거운 주제였습니다. 최근 몇 년 동안 점점 더 많은 연구에서 헬리코박터 파일로리 감염이 위암 발생과 밀접한 관련이 있음을 보여주었습니다. 그러나 과학계에서는 헬리코박터 파일로리균이 어떻게 위암을 유발하는지, 그리고 박멸 후에도 위암이 여전히 발병할 수 있는 이유에 대한 의문을 아직 완전히 밝히지 못했습니다.

이를 위해 육군 의과대학 제2부속병원의 양 시밍(Yang Shiming)과 샤오 위펑(Xiao Yufeng)이 이끄는 연구팀은 헬리코박터 파일로리균에 의한 위암의 메커니즘, 특히 "히트 앤 런" 가설을 탐구하기 위해 노력하고 있습니다. 이 가설은 헬리코박터 파일로리균 감염 후 나중에 박멸되더라도 숙주 세포에 야기하는 손상의 일부 또는 감염 중에 유발하는 변화의 일부가 지속되어 위암의 발병을 계속 촉진할 수 있음을 시사합니다.

연구 과정 및 결과

연구팀은 먼저 mRNA의 안정성, 번역 및 접합을 조절하는 mRNA의 중요한 후성유전학적 변형인 N6-메틸아데노신(m0A)에 초점을 맞췄으며, 이는 암의 발생 및 진행과 밀접한 관련이 있습니다. 연구진은 위암 조직 샘플 분석을 통해 헬리코박터 파일로리에서 가장 중요한 발암 인자 중 하나인 독성 인자 CagA에 양성인 위암 샘플에서 mRNA의 m0A 수치가 현저히 감소했음을 발견했습니다. 동시에 H. pylori 감염 실험은 CagA를 생산하는 H. pylori에 감염된 세포에서도 m0A 수치가 감소했음을 보여주었습니다.

추가 연구에서는 FTO(mRNA에서 m6A를 제거할 수 있는 효소)가 CagA 양성 위암에서 높게 발현되며, 이러한 높은 발현은 환자의 나쁜 예후와 관련이 있음을 발견했습니다. 구체적인 메커니즘은 CagA가 세포 성장, 분화, 생존, 세포사멸 및 기타 생물학적 과정의 조절에 관여하는 중요한 세포 내 신호 경로인 ERK 신호 경로를 활성화하여 FTO의 발현을 촉진한다는 것입니다. FTO는 mRNA의 m0A 변형을 제거하여 위암 세포의 이동 및 침입 능력을 촉진하는 특정 유전자의 발현을 증가시킵니다. 따라서 FTO는 CagA 양성 위암에서 종양 진행을 촉진하는 역할을 합니다.

이 메커니즘을 테스트하기 위해 연구팀은 세포 실험, 인간 데이터베이스 분석, 마우스 모델 실험 등 여러 가지 실험을 수행했습니다. 연구진은 Fto의 발현 수준이 CagA 양성 위암 조직에서 유의하게 더 높았으며, FTO의 mRNA 수치와 림프절 전이, 원격 전이 및 종양 병기와 같은 주요 임상병리학적 특징 사이에 상관관계가 있음을 발견했습니다. 또한, 본 연구는 FTO 발현이 높은 환자의 생존율이 더 낮다는 것을 발견하여 FTO가 위암 치료의 잠재적 표적이 될 수 있음을 시사합니다.

이 연구는 또한 H. pylori의 박멸조차도 FTO와 HBEGF의 상승된 수치를 되돌릴 수 없다는 것을 발견했습니다. 이는 헬리코박터 파일로리 감염으로 인한 후성유전학적 변화가 지속되고 있으며, 헬리코박터 파일로리균을 제거하더라도 발암성 효과가 지속될 수 있음을 시사합니다.

위와 같은 작용 기전을 규명한 후, 연구팀은 잠재적인 치료 전략을 더욱 탐구했다. 미국 FDA에서 승인한 비스테로이드성 항염증제(NSAID)이자 FTO 억제제인 메클로페남산(meclofenamic acid)을 항생제와 병용한 결과, m6A 수치가 증가하고, HBEGF의 발현(종양의 진행, 침습 및 전이와 관련이 있으며, HBEGF의 높은 발현은 암세포의 성장 및 확산을 촉진할 수 있음)의 발현이 억제되며, 위암 세포의 이동 및 침입 능력도 약화되는 것으로 나타났습니다. 이는 메클로페남산과 항생제를 병용하면 CagA 양성 위암과 싸울 수 있어 환자에게 새로운 치료 옵션을 제공할 수 있음을 시사합니다.

본 연구는 헬리코박터 파일로리균과 위암의 관계를 이해하기 위한 새로운 관점을 제공하고, 위암의 예방 및 치료를 위한 새로운 아이디어를 제공한다. 또한, 헬리코박터 파일로리 감염의 유병률을 감안할 때, 조기 선별 검사 및 박멸 요법과 같은 예방 전략을 최적화하는 것도 위암 발병률을 줄이는 데 실질적으로 중요합니다.

헬리코박터 파일로리균과 위암의 관계에 대한 이해가 깊어짐에 따라 앞으로 이 치명적인 질병을 예방하고 치료할 수 있는 보다 효과적인 방법을 개발하기를 희망합니다. Yang Shiming/Xiao Yufeng 팀의 연구는 의심할 여지 없이 이 목표를 향한 중요한 단계입니다. 앞으로 더 많은 연구를 통해 헬리코박터 파일로리균의 발암 기전이 밝혀지고 위암의 예방과 치료를 위한 보다 견고한 과학적 기반을 제공할 수 있기를 바랍니다.