왼쪽부터 이성준 교수(교신저자), 김지선 박사(공동 제1저자), 고조성윤 교수(공동 제1저자).

 

[대학저널 이선용 기자] 고려대학교 식품공학과 이성준 교수 연구팀이 후각 수용체 OR51E2가 대장 조직에서도 발현되며, 종양 억제 인자로 작용할 수 있음을 분자 수준에서 규명했다. 이에 더해 연구팀은 천연 향기 성분인 베타-아이오논(β-ionone)이 OR51E2의 리간드로 작용해 대장암 세포의 증식을 억제하는 작동 원리를 밝혀냈다.

이 연구는 신규 천연물의 대장암 치료 활용 가능성을 제시하며, JCR 통합 및 보완 의학(Integrative & Complementary Medicine) 분야 상위 2.33%에 해당하는 국제 학술지 Phytomedicine에 지난 3월 2일 온라인 게재됐다. 이후 2025년 5월호 인쇄본을 통해 정식 출판될 예정이다. 

 

후각 수용체 OR51E2는 대장암 조직에서 m⁶A 메틸화로 인해 그 발현이 감소한다. 천연 향기 성분인 베타-아이오논(β-ionone)이 OR51E2와 결합하면 세포 내 칼슘 농도가 증가하고, MEK-ERK 신호 전달이 억제되면서 대장암 세포 증식이 감소한다.

연구팀은 대장암 환자의 유전체 및 조직 분석을 통해, OR51E2의 발현이 정상 대장 조직보다 대장암 조직에서 현저히 감소한다는 사실을 확인했다. 이를 통해 OR51E2의 발현 감소가 N⁶-메틸 아데노신(m⁶A) RNA 변형으로 인한 OR51E2 mRNA 안정성이 저하된 결과라는 점을 최초로 밝혀냈다.

베타-아이오논(β-ionone)을 대장암 세포에 처리하여 OR51E2 수용체를 활성화하면 ▲세포 내 칼슘 농도 증가 ▲MEK-ERK 신호 경로 억제 ▲세포 증식 및 이동성 억제 ▲세포 사멸 유도 등 뚜렷한 항암 반응이 관찰됐다. 이러한 효과는 OR51E2가 억제된 세포에서는 나타나지 않아, 베타-아이오논(β-ionone)의 항암 작용이 OR51E2의 활성화를 통해 발생한다는 것을 입증했다.

이와 같은 항암 효과는 대장암 세포를 이종 이식한 쥐 실험체에서도 확인됐다. 베타-아이오논(β-ionone)을 투여한 실험군에서 종양 성장 억제 효과가 나타났으며, 이는 베타-아이오논(β-ionone)이 OR51E2를 기반으로 한 새로운 암 치료 전략으로 활용될 수 있음을 뒷받침하는 결과다.

특히, 이번 연구는 향기 성분을 활용해 차세대 대장암 치료법 개발의 기반을 마련했다는 점에서 큰 의미가 있다. 또 연구는 과학기술정보통신부가 추진하는 한국연구재단 기초연구사업(중견연구, 창의도전연구)과 바이오·의료기술개발사업(첨단GW바이오)의 지원을 받아 수행됐다.

 

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