[충남일보 김태진 기자] 국내 연구진이 혈관신생을 조절하는 수문장(Gatekeeper) 단백질을 발견했다. 암·혈관질환 치료에 활용이 기대된다.

기초과학연구원(IBS)은 혈관 연구단 고규영 단장(KAIST 의과학대학원 특훈교수)과 배정현 박사후연구원 연구팀이 혈관세포에 존재하는 멀린(Merlin)이라는 단백질이 혈관신생을 억제적으로 조절하는 핵심 물질이라는 새로운 사실을 동물실험을 통해 규명했다고 13일 밝혔다.

현재까지 혈관신생을 촉진하는 조절인자에 대한 연구가 많이 이뤄졌지만 이를 반대로 조절하는 과정에 대해 규명한 것은 이번 연구가 최초다.

혈관신생 시 혈관 주변에서 분비되는 혈관내피세포 성장인자(VEGF)와 이 물질이 결합하는 VEGF 수용체(VEGFR)가 혈관 첨단세포(Tip cell)를 활성화해 혈관신생을 촉진시킨다. 

VEGF 자극을 통해 혈관내피세포 중 특정세포가 사상위족(Filopodia)을 형성하면서 첨단세포(Tip cell)로 분화하고, 첨단세포 주변세포는 대세포(Stalk cell)로 분화, 세포증식을 통해 혈관의 내강(Lumen)을 만든다. 이후 세포와 세포 접합 연결단백질인 VE-Cadherin에 의해 혈관내피세포가 안정화되면서 혈관생성분화 과정을 마치게 된다.

연구팀은 생쥐의 혈관에서 특이적으로 Merlin의 발현을 억제한 실험군을 만들었으며, 실험군의 망막 혈관의 변화를 관찰한 결과 사상위족을 가진 첨단세포가 대조군에 비해 증가하나 혈관 몸통을 이루는 대세포는 줄어드는 것을 확인했다.

이를 통해 Merlin이 세포막에 있는 VEGF 수용체와 결합해 VEGF 수용체의 세포 내 이동에 따른 첨단세포 활성화를 억제하는 것을 밝혔으며, Merlin이 혈관신생 과정에서 VE-Cadherin 밀도의 높고 낮음에 따라 VEGF 수용체의 세포 내 이동을 조절하는 수문장(Gatekeeper) 역할을 함으로써 특정 혈관내피세포가 첨단세포로 분화 유도되는 기작을 규명했다. 

배정현 박사는 “Merlin이 VEGF 수용체와 결합해 혈관신생을 촉진하기 보다는 억제한다는 사실을 실험동물과 배양된 신생혈관에서 확인했다”며 “Merlin이 혈관신생을 촉진하는 생리물질들과 어떻게 상호작용을 하는지 후속 연구가 필요하다”고 말했다.

고규영 단장은 “이번 연구결과가 암, 황반변성 등의 질환뿐만 아니라 아직 병인이 밝혀지지 않은 여러 혈관질환에 대해 Merlin을 표적하는 신약개발의 가능성을 열 것으로 기대한다”고 했다.

이번 연구결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드벤스(Science Advances)’ 온라인 판에 지난 11일 게재됐다.