항암제 신약개발업체 ㈜케마스(대표이사 배일주)는 유방암 치료제로 개발중인 육산화사비소(As4O6)를 이용해 전이성유방암의 치료 효과와 기작 규명을 밝힌 논문이 네이처(Nature) 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports) 2021년 2월호에 실렸다고 4일 밝혔다. (논문 제목 : Arsenic hexoxide has differential effects on cell proliferation and genome wide gene expression in human primary mammary epithelial and MCF7 cells)

연구는 케마스 배일주 대표와 경북대학교 번치 희연(Heeyoun Bunch) 교수 주도로 이뤄졌다. 케마스는 연구를 통하여 육산화사비소가 일정 농도에서 정상 세포에는 독성을 보이지 않으면서 MCF7 세포에는 특이적인 항암 효과를 보인다는 것을 확인했다.

이번 연구에서는 육산화사비소로 처리한 유방암 세포주 MCF-7 (Michigan cancer foundation 7) 세포의 RNA 염기서열분석 (RNA sequencing)을 통한 전사체 분석을 진행했다. 육산화사비소가 DNA 복구 기능과 세포주기 전개 (특히 세포 분열 과정)를 현저히 저하시키는 반면, 같은 농도에서 세포 스트레스 반응과 세포 사멸을 증가시키는 것을 증명했다.

이러한 결과를 통해 회사는 단백질 수준까지 증명함에 의해 육산화사비소가 DNA 복구의 저해를 통하여 유전체불안정성을 유도하며, 유전체불안정성은 세포 주기를 멈추게 하고 세포 스트레스를 증가시키면서 세포 사멸을 초래한다는 기작적 모델을 제시했다. 연구를 담당한 번치 희연 교수는 ‘육산화사비소’를 유방암 치료제로 개발하는데 이와 같은 유전체 연구를 통한 기작 규명이 중요한 역할을 할 것으로 예측했다.

케마스 관계자는 “네이처 학술지 'Cell death & Disease' 게재에 이어 회사가 개발 중인 항암치료제에 대한 가시적인 성과를 연속적으로 냈다”며 “지속적인 연구를 통해 향후 1년내 난치성 암을 대상으로 임상을 진행하도록 노력하겠다”라고 말했다.

한편, 번치 희연 교수는 코넬대학교 미생물학 박사를 받고 하버드 의과 대학 종양방사선학과의 연구 교수를 역임한 후 2017년에 경북대학교 응용생명과학부에 임용되었고, 경북대학교 조동형 교수, 건국대학교 미생물학과 강근수 교수, 하버드 의과대학 종양방사선학과의 Stuart K. Calderwood 교수와 이 연구를 협력하였다.

번치 희연 교수는 정상 상피세포인 HUMEC(Human mammary epithelial cells)와 전이성이 강한 유방암 세포인 MCF7 (Michigan cancer foundation 7) 세포에서 육산화사비소가 세포사멸과 세포내 유전자 발현에 어떤 영향을 미치는지를 세포 독성 실험과 유전체 분석 실험 등을 통하여 약물의 기작을 밝혀냈다.