[연구필요성]
NAG-1은 GDF15로도 알려진 유전자로, 암, 비만, 당뇨, 신경퇴행성 질환 등 다양한 질병에서 신체를 보호하는 방향으로 작용하는 것으로 알려져 있다.
NAG-1은 세포 내에서 전구체(pro-form) 형태로 먼저 생성되며, 이후 세포 밖으로 분비되어 성숙 형태(mature form)로 기능한다. 현재까지는 세포 외부의 mature NAG-1에 대한 연구는 다수 존재하지만, 세포 내부의 전구체 형태에 대한 기능은 거의 알려져 있지 않다.
NAG-1은 항염증 및 항암 효과로 주목받아 왔으며, 여러 연구에서 항암 활성이 보고되었으나, 구체적으로 어떤 기전을 통해 항암 작용을 하는지는 명확히 밝혀지지 않았다.
[연구성과/기대효과]
본 연구에서는 NAG-1의 세포 내 전구체(pro-form)가 단순히 성숙 형태로 가기 전, 직접적인 항암 활성을 갖는 기능성 단백질임을 규명하였다.
NAG-1 전구체는 대장암 세포에서 EpCAM 단백질과 상호작용하여, β-catenin 및 NF-κB 신호 경로를 억제함으로써 종양 세포의 증식 및 생존을 억제하는 기전을 보였다.
이 결과는 NAG-1의 항암 효과가 단순한 분비 단백질로서의 작용뿐 아니라, 세포 내 신호 조절자로서의 기능에도 기인한다는 것을 최초로 제시하는 중요한 발견이다.
NAG-1 발현 수준은 환자의 예후 예측에 활용될 수 있어, 바이오마커로서의 임상적 가치도 높으며, 향후 NAG-1 전구체의 기능을 조절하거나 이를 모방하는 항암 치료제 개발로의 확장 가능성이 있다.
[본문]
서울대학교 수의과대학 백승준 교수 연구팀은 대장암의 주요 발암 경로인 β-catenin 및 NF-κB 신호전달을 동시에 억제하는 종양 억제 단백질 NAG-1/GDF15의 새로운 작용 기전을 규명하였다.
연구진은 NAG-1의 전구체(pro-form)가 암세포 내에서 암 관련 단백질인 EpCAM과 결합하여 그 활성을 억제하고, 이로 인해 암세포의 증식과 염증 관련 사이토카인 발현이 감소함으로써 종양 형성이 억제됨을 밝혀냈다.
특히 동물 실험 모델에서 NAG-1의 발현이 증가할 경우, 종양의 성장 속도가 유의하게 감소하였고, 세포 증식은 줄고 세포사멸은 증가하는 결과를 확인하였다.
본 연구는 세포 내 전구체 형태의 NAG-1이 핵심 종양 신호전달 경로를 억제하는 기능성 유전자임을 최초로 규명하였으며, 향후 항암 치료제로의 개발 가능성과 함께, 임상적 바이오마커로서의 활용 가능성도 제시하였다.
[연구결과]
NAG-1/GDF15 as a tumor suppressor in colorectal cancer: inhibition of β-catenin and NF-κB pathways via interaction with EpCAM
Jaehak Lee, Ilju Kim, Junsun Ryu, Thomas Eling & Seung Joon Baek
(Cell Death & Disease, https://www.nature.com/articles/s41419-025-07695-w)
본 연구에서는 종양 억제 단백질 NAG-1/GDF15가 대장암에서 항암 효과를 발휘하는 분자 기전을 규명하였다. 연구 결과, 전구체 형태의 NAG-1은 EpCAM 단백질과 결합하여 β-catenin 및 NF-κB 경로의 활성화를 억제하며, 이로 인해 암세포의 증식이 감소함을 확인하였다. 본 연구는 NAG-1이 단순한 분비형 단백질에 그치지 않고, 세포 내에서 직접적인 종양 억제 기능을 수행함을 최초로 제시한 것으로, 신규 항암 치료제 개발 및 임상 바이오마커로의 응용 가능성을 제시한다.
[그림설명]
NAG-1/GDF15은 세포 내에서 전구체(pro-form) 형태로 존재하며, 암 관련 단백질인 EpCAM과 결합하여 그 활성을 억제한다. 이를 통해 β-catenin 및 NF-κB 신호 경로가 억제되며, 그 결과 대장암 세포의 증식이 감소한다. 이번 연구는 NAG-1 전구체가 세포 내에서 직접적으로 항암 기능을 수행함을 최초로 규명한 것으로, 향후 항암제 개발 및 예후 예측 바이오마커로의 활용 가능성을 제시한다.