(왼쪽부터) 숙명여대 생명시스템학부 유경현 교수, 박종훈 교수.

생명시스템학부 유경현 교수와 박종훈 교수 연구팀이 간세포암(HCC)에서 STAT3 단백질의 활성화가 3차원(3D) 유전체 구조를 변화시켜 종양의 공격성을 강화하는 메커니즘을 세계 최초로 규명했다. 이번 연구는 기존의 STAT3 억제제 치료 한계를 극복할 수 있는 차세대 치료 전략 개발의 새로운 가능성을 제시했다는 의미가 있다. 

생명시스템학부 장선영 박사와 윤수민 석박통합과정생이 공동 제1저자로 참여한 이 연구는 지난 7월 국제 학술지 '캔서 커뮤니케이션즈(Cancer Communications·IF=24.9, JCR 3.7%)에 게재됐다. (논문명: Coordinated gene expression within sustained STAT3-associated chromatin conformations contributes to hepatocellular carcinoma progression.)

연구팀에 따르면 간세포암은 전 세계적으로 암 관련 사망 원인 중 상위권에 속하는 치명적인 질환으로, 치료 후에도 높은 재발률과 낮은 생존율이 문제로 지적돼 왔다. 특히, STAT3(신호전달 및 전사활성화 단백질 3)는 간암의 진행과 악성화에 중요한 역할을 하지만, STAT3가 유전체 3D 구조에 미치는 영향과 그에 따른 암세포 악성화 유전자 네트워크 형성 메커니즘은 알려져 있지 않았다.

연구팀은 유전체 분석 기법인 ChIP-seq과 Hi-C 분석을 통해 STAT3가 특정 유전자 영역에 결합하면서 FIRE(Frequently Interacting Regions)를 형성해 염색질의 3차원 구조를 재편하는 것을 확인했다. 이러한 FIRE는 암세포 침습성·혈관신생 관련 유전자 발현을 촉진, 간세포암의 악성화를 유도하는 핵심 구조로 밝혀졌다. 또한, FIRE 내 유전자들이 간세포암의 공격적 표현형(침습, 혈관신생)을 조절한다는 사실을 규명했으며, STAT3 억제제 처리 이후에도 이 3D 구조는 유지돼 약물 내성의 원인이 될 수 있다는 점도 확인했다.

(왼쪽부터) 숙명여대 생명시스템학부 장선영 박사, 윤수민 석박통합과정생

이번 연구 결과는 간세포암의 치료 패러다임을 전환할 수 있는 기초 자료로서, 향후 임상 연구와 새로운 항암제 개발에 활용될 전망이다. 유경현 교수는 "이번 연구는 STAT3 활성화, 3D 염색질 구조 변화, 악성 유전자 네트워크 형성으로 이어지는 새로운 메커니즘을 밝혀냈다는 점에서 의미가 크다"며 "향후 간암 치료에서는 기존 STAT3 억제뿐 아니라 3D 염색질 구조를 동시에 표적으로 삼는 새로운 치료 전략이 필요하다"고 강조했다.

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SM뉴스_2025.08.04