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암세포가 만드는 산성 환경, 대장암 악성화 촉진 기전 밝혀

□ 연구의 의의

- 디스에드헤린(Dysadherin)이 종양 산성화를 유도해 대장암 진행을 촉진하는 핵심 인자임을 최초로 규명하고, 새로운 치료 표적 가능성을 제시

□ 저자 정보

(왼쪽) 이충재 박사(광주과학기술원, 현 대웅제약), 2600558@daewoong.co.kr, 공동제1저자

(가운데) 윤현지 석박통합과정 학생(광주과학기술원, 생명과학과), hyeon1540@gm.gist.ac.kr, 공동제1저자
(오른쪽) 남정석 교수(광주과학기술원, 생명과학과), namje@gist.ac.kr, 교신저자

□ 연구 요약

대장암은 전 세계적으로 높은 발생률과 사망률을 보이는 대표적인 난치성 암으로, 상당수 환자가 이미 병이 진행된 상태에서 진단되어 치료가 어렵고 예후 또한 좋지 않은 경우가 많다. 최근에는 암의 발생과 진행 원인을 단순한 유전자 변이뿐 아니라 암세포를 둘러싼 종양미세환경(Tumor Microenvironment)에서 찾으려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 종양미세환경은 면역세포, 섬유아세포 등 다양한 세포 구성 요소뿐 아니라 저산소 상태, 영양 결핍, 산성화된 환경과 같은 물리·화학적 특성을 포함한다. 특히 종양 주변의 산성 환경은 암세포의 성장과 전이를 촉진하고 면역세포의 기능을 저하시켜 암의 악성화에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 그러나 이러한 산성 환경이 어떠한 분자적 기전에 의해 형성되고 유지되는지에 대해서는 명확히 밝혀지지 않았다. 이에 본 연구에서는 암세포가 스스로 자신에게 유리한 환경을 조성하는 과정에 주목하고, 그 핵심 조절 인자를 규명하고자 하였다.

연구팀은 암의 진행과 전이에 관여하는 세포막 단백질인 디스에드헤린(Dysadherin)에 주목하였다. 디스에드헤린은 정상 조직에서는 거의 발현되지 않지만 다양한 암종에서 높은 발현 양상을 보이며, 암의 침윤성과 전이 능력 증가와 연관된 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이전 연구를 통해 디스에드헤린이 대장암의 발생과 진행에 중요한 역할을 한다는 사실을 제시한 바 있으며, 이번 연구에서는 디스에드헤린이 종양미세환경의 산성화에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다(그림 1).

그림 1. Dysadherin 발현과 산성환경의 상관관계

연구 결과, 디스에드헤린 발현이 높은 종양에서는 종양 주변 환경의 산성화가 더욱 뚜렷하게 나타났으며, 암세포의 성장과 이동성, 침습성이 증가하고 재발 위험 또한 높아지는 경향이 관찰되었다. 특히 동일한 산성 환경에서도 디스에드헤린을 많이 발현하는 암세포는 더욱 빠른 증식과 강한 침윤 능력을 나타냈다. 이를 통해 디스에드헤린이 산성 환경에서 암의 악성화를 촉진하는 핵심 조절 인자 역할을 수행함을 확인하였다.

그림 2. Dysadherin-FAK-STAT3 축에 의한 CA9 발현 조절

나아가 연구팀은 디스에드헤린이 종양 산성화를 유도하는 구체적인 분자적 기전을 세계 최초로 규명하였다(그림 2). 연구 결과, 디스에드헤린은 FAK–STAT3 신호전달 경로를 활성화하여 카보닉 안하이드레이스-9(Carbonic Anhydrase-9, CA9)의 발현을 증가시키는 것으로 나타났다. CA9는 세포 내 산성 물질을 세포 외부로 배출하는 기능을 수행하는 단백질로, 이를 통해 암세포 내부 환경은 생존에 적합한 상태로 유지되는 반면 종양 주변은 더욱 산성화되는 것으로 확인되었다. 즉 암세포는 디스에드헤린과 CA9를 이용하여 스스로 생존과 성장에 유리한 환경을 조성하는 전략을 갖고 있음을 보여주었다.

그림 3. 산성환경에 의한 종양미세환경 조절

또한 이러한 산성 환경은 암세포 자체에만 영향을 미치는 것이 아니라 종양미세환경 전체를 재구성하는 역할을 수행하였다(그림 3). 산성화된 종양 환경은 암세포의 대사 과정을 변화시키고, T세포의 항암 기능을 억제하며, 종양 성장을 촉진하는 섬유아세포를 활성화함으로써 암세포에 더욱 유리한 환경을 형성하였다. 이는 종양 산성화가 단순한 환경 변화가 아니라 암의 진행과 악성화를 적극적으로 유도하는 핵심 요소임을 의미한다.

그림 4. Dysadherin 억제 펩타이드의 효능 검증

연구팀은 더 나아가 디스에드헤린을 치료 표적으로 활용할 가능성도 검증하였다(그림 4). 디스에드헤린의 기능을 억제하는 펩타이드를 대장암 세포에 적용한 결과, 암세포의 산성 환경 조성 능력이 감소하였고 암세포의 성장과 증식 또한 유의하게 억제되는 효과가 확인되었다. 이러한 결과는 디스에드헤린이 FAK–STAT3–CA9 신호축을 통해 종양 산성화를 조절하며, 이를 억제하는 전략이 암의 악성화를 효과적으로 제어할 수 있음을 보여준다.

그림 5. 본 연구의 모식도

이번 연구는 디스에드헤린이 단순한 암 진행 지표를 넘어 암세포와 종양미세환경을 동시에 변화시켜 대장암의 악성화를 유도하는 핵심 조절 인자임을 규명하였다는 점에서 중요한 의의를 가진다(그림 5). 특히 암세포가 스스로 생존에 유리한 산성 환경을 조성하는 과정을 분자 수준에서 규명함으로써 대장암의 전이와 재발을 제어할 수 있는 새로운 치료 전략의 가능성을 제시하였으며, 향후 디스에드헤린 기반 치료제 개발의 중요한 기반이 될 것으로 기대된다.

논문제목, 페이지번호, 발행년도

The dysadherin/carbonic anhydrase 9 axis shapes an acidic tumor microenvironment to promote colorectal cancer progression. Signal Transduct Target Ther. 2026;11(1):19. Published 2026 Jan 15

논문URL: https://www.nature.com/articles/s41392-025-02543-x

관련 논문제목, 페이지번호, 발행년도

Dysadherin/YAP axis fuels stem plasticity and immune escape in liver cancer. Signal Transduct Target Ther. 2025;10(1):421. Published 2025 Dec 29

관련 논문URL: https://www.nature.com/articles/s41392-025-02520-4