남석우 가톨릭대 의과대학 병리학교실 교수(교신저자), 김상연 연구강사(제1저자), 하진웅 연구원(공동 제1저자) (왼쪽부터)

간암 발생과 진행에 관여하는 유전자의 이중적 역할이 국내 연구진에 의해 새롭게 규명됐다.

남석우 가톨릭대 의대 병리학교실 교수 연구팀은 종양 억제 유전자로 알려진 ‘GAS5’가 간세포암에서는 특정 조건에서 오히려 종양을 촉진할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. RNA의 수명을 조절하는 IGF2BP 단백질과 연관된 RNA 중, 단백질을 만들지 않는 유일한 GAS5가 간암과 관련이 있다는 점에 주목한 결과다.

GAS5는 일반적으로 암세포의 성장을 억제하는 유전자로 알려져 있지만, 간세포암 환자에서는 오히려 발현이 증가하는 현상이 반복적으로 관찰됐다. 이에 연구팀은 국내 간질환 환자 데이터와 TCGA·ICGC 등 국제 유전체 데이터베이스, 세포 및 동물 실험 모델을 활용해 분석을 진행했고, 그 결과 GAS5가 특정 후성유전학적 조건 하에서 간암 촉진에 관여한다는 사실을 입증했다.

간세포암에서 GAS5는 miR-423-3p를 흡착해 종양 억제 유전자인 SMARCA4 mRNA와의 결합 작용을 방해해 간암 발생을 유도함.

핵심은 GAS5에 생긴 m6A라는 RNA 변형이 효소에 의해 RNA 안정성을 높이는 방식으로 기능을 변화시킨다는 점이다. 이 안정화된 GAS5는 miR-423-3p라는 마이크로RNA를 흡수해, SMARCA4 유전자의 발현을 간접적으로 조절하고, 이는 다시 여러 하위 유전자 네트워크로 연결돼 간암 진행에 영향을 미치는 ‘GAS5–miR-423-3p–SMARCA4 축’을 형성한다.

GAS5와 SMARCA4의 이중 결손은 간암 생체 내 모델(in vivo)에서 종양 형성을 유의미하게 억제함을 확인함.

이 메커니즘은 GAS5의 발현량 조절, miR-423-3p의 차단, m6A 변형 조절 효소 제어 등 새로운 치료 전략의 실마리가 될 수 있으며, 조기 진단 마커나 예후 예측 지표로도 활용될 가능성이 제시됐다. 연구팀은 해당 메커니즘이 타 암종에도 적용 가능한지에 대한 후속 연구도 진행할 계획이다.

이번 연구 결과는 국제학술지 Experimental & Molecular Medicine 2025년 6월호에 게재됐으며, GAS5가 단순한 암 억제자가 아닌 상황에 따라 기능이 바뀌는 복합적인 유전자임을 보여주며, 암 치료의 정밀화에 중요한 단서를 제공한다는 평가를 받고 있다.