암유전자, 종양억제유전자 (oncogene, tumor suppressor gene) (APC, BCL2, BRCA1, BRCA2, ERBB2 (HER2), MYC, RAS, RB1, TP53)

(맨 아래에 표 원본이 있습니다.)

암의 발생은 분자유전학적으로는 주로 다음과 같은 기전으로 이루어집니다.

 

1) 세포의 성장을 촉진하는 암유전자가 비정상적으로 증폭된 경우

2) 암유전자에 유전자 돌연변이가 발생한 경우

3) 암유전자가 활성화된 경우

4) 암억제유전자가 소실되거나 비활성화된 경우

암유전자 (oncogene, 종양유전자) 및 종양억제유전자 (tumor suppressor gene)가 많이 밝혀져 있습니다.

 

몇 가지 대표적인 암유전자, 종양억제유전자를 설명할 것입니다.

 

1. APC (adenomatous polyposis coli, 선종성 용종증)

 

APC 유전자는 5번 염색체 장완 (5q22.2)에 위치해 있습니다.

 

APC 유전자는 종양억제유전자 중 하나로, 주로 세포분열에 관여하며, 세포가 비정상적으로 빠른 속도로 성장하고 분열하는 것을 억제하는 역할을 합니다.

APC 유전자는 가족성 선종성 용종증 (familial adenomatous polyposis, FAP)의 원인 유전자로 유명합니다.

FAP를 일으킬 수 있는 APC 유전자 돌연변이로 700종류 이상이 밝혀져 있습니다.

APC 유전자는 대장암의 발생 과정에도 관여합니다.

용종성 유전성 대장암에서 배세포 돌연변이 (germline mutation)가 발견됩니다.

 

 

2. BCL2 (B-cell lymphoma 2, B세포 림프종 2)

 

BCL2 유전자는 18번 염색체 장완 (18q21.33)에 위치해 있습니다.

BCL2 유전자 산물은 미토콘드리아와 세포막에 위치합니다.

BCL2 유전자는 oncogene으로, 세포사멸 (apoptosis)을 억제하는 단백질을 생산하는데, 이로 인해 암세포가 생존하도록 합니다.

특히 림프구의 생존에 관여합니다.

특정한 종류의 백혈병, 림프종에서 BCL2 유전자의 이상이 발견됩니다.

만성 림프구성 백혈병 (chronic lymphocytic leukemia, CLL)에서 BCL2 유전자 이상이 발견될 수 있습니다.

비호지킨 림프종, 특히 소포성 림프종 (follicular lymphoma) 등에서 이 유전자와 관련된 염색체 이상인 t(14;18)(q32;q21) 염색체 전좌가 있을 수 있습니다.

 

  

3. BRCA1, BRCA2 (breast cancer 1, 2; 유방암 유전자)

 

BRCA1 유전자는 17번 염색체 장완 (17q21.31)에 위치합니다.

BRCA2 유전자는 13번 염색체 장완 (13q13.1)에 위치합니다.

 

BRCA1, BRCA2 유전자는 종양억제유전자 (tumor suppressor gene)입니다.

두 유전자는 DNA repair (DNA  복구, 수리)에 관여합니다.

유방암뿐 아니라 난소암 및 다른 여러 가지 암에도 관여할 수 있습니다.

나이, 가족력 등을 고려하여 유방암 또는 난소암 발생 위험이 높은 여성을 대상으로 BRCA1/2 유전자 검사를 시행할 수 있습니다.

 

 

4. ERBB2 (erb-b2 receptor tyrosine kinase 2, erb-b2 수용체 타이로신 키나아제 (인산화효소) 2)

 

ERBB2는 HER2, HER-2/neu 등 다른 이름으로도 알려져 있습니다.

(HER2: human epidermal growth factor receptor 2)

ERBB2 (HER2) 유전자는 17번 염색체 장완 (17q12)에 위치합니다.

ERBB2는 종양유전자 (oncogene)으로, 상피세포성장(증식)인자 (epidermal growth factor, EGF) 수용체를 encoding (부호화, 암호화)하고 있습니다.

HER2 유전자가 과다발현되면 세포가 비정상적으로 증식하게 됩니다.

 

유방암, 난소암, 위장관암 등에서 ERBB2 유전자의 증폭 (amplification)이 관찰될 수 있습니다.

특히 유방암의 예후 및 치료 방침 결정에 중요한 유전자입니다.

HER2 양성 유방암 환자는 치료하지 않으면 더 불량한 예후를 보이는데, 유방암 표적치료제 (target therapy)인 Trastuzumab (트라스트주맙, 상품명은 Herceptin (허셉틴))을 사용하면 치료 반응이 잘 나타날 수 있습니다. 이는 HER2 수용체에 특이적으로 결합하는 단클론항체 (monoclonal antibody)입니다.

 

 

5. MYC

 

MYC 유전자는 8번 염색체 장완 (8q24.21)에 위치해 있습니다.

MYC은 원발암유전자 (proto-oncogene)로, 원래는 정상적인 유전자인데 돌연변이, 과발현 등을 통해 암유전자가 될 수 있습니다.

 

MYC은 DNA에 결합하여 전사 (transcription) 조절에 관여합니다.

세포주기 진행, 세포사멸, 세포 변형을 조절합니다.

B세포 림프종, T세포 림프종, 육종 (sarcoma) 등에서 MYC 유전자의 증폭이나 과발현이 관찰될 수 있습니다.

MYC은 버킷 림프종 (Burkitt lymphoma)과 관련이 깊습니다.

염색체 전좌 t(8;12)(q24;q22)는 만성 림프구성 백혈병 (chronic lymphocytic leukemia, CLL)에서 관찰될 수 있습니다.

 

참고로 MYC이라는 약자는 myelocytoma (골수세포종)에서 유래되었다고 하는데 크게 중요한 내용은 아닙니다.

  

6. RAS

 

Ras oncogene family에는 NRAS, KRAS, HRAS가 있습니다.

이들은 세포 분열, 세포 분화, 세포자멸사에 관여합니다.

 

NRAS유전자는 1번 염색체 단완 (1p13.2)에 위치합니다.

KRAS 유전자는 12번 염색체 단완 (12p12.1)에 위치합니다.

HRAS 유전자는 11번 염색체 단완 (11p15.5)에 위치합니다.

 

신경모세포종 (neuroblastoma), 급성골수성백혈병 (acute myeloid leukemia, AML), 폐암, 흑색종 등에서는 NRAS 돌연변이가 관찰될 수 있습니다.

췌장암, 대장암, 폐암, 방광암 등에서는 KRAS 돌연변이가 관찰될 수 있습니다.

HRAS는 방광암, 두경부 편평세포암 등과 관련이 있습니다.

 

 

7. RB1 (retinoblastoma 1; 망막아세포종)

 

RB1 유전자는 13번 염색체 장완 (13q14.2)에 위치합니다.

RB1 유전자는 처음으로 발견된 암억제유전자 (tumor suppressor gene)으로 유명합니다.

RB1 유전자가 생성하는 단백질은 pRB라고 합니다.

특정한 상황에서 pRB는 다른 단백질이 DNA 복제를 유발하는 것을 억제하는 역할을 하며, 세포 생존, 세포자멸사, 세포 분화에도 관여합니다.

RB1은 망막아세포종뿐 아니라 방광암, 폐암 등에서도 돌연변이가 관찰될 수 있습니다.

 

 

8. TP53 (tumor protein 53)

 

TP53 유전자는 17번 염색체 단완 (17p13.1)에 위치합니다.

TP53은 종양억제유전자 중 하나이고, TP53 유전자가 생성하는 단백질을 p53이라고 합니다.

p53은 세포의 핵에서 DNA에 부착되어 있습니다.

p53의 역할은 DNA가 방사선, 자외선, 독성물질 등으로 손상된 경우, 복구할지 (repair) 세포자멸사 (apoptosis)를 할 지 결정하는 것입니다.

TP53은 매우 다양한 암과의 연관성이 있습니다; 유방암, 난소암, 방광암, 두경부 편평세포암, 담관암, 폐암, 윌름종양 (Wilm’s tumor) 등입니다.

특히 유방암, 대장암에서 TP53 유전자의 결손이나 점돌연변이 (point mutation)이 흔히 관찰됩니다.

TP53 유전자의 돌연변이는 일부 엑손 (exon) 등 특정 부위에서 중점적으로 발생하는데, 이를 hot spot이라고 하며, 암의 종류마다 hot spot이 다릅니다.

암뿐 아니라 리-프로메니증후군 (Li-Fraumeni syndrome)이라는 드문 유전질환에서는 배세포 돌연변이 (germline mutation)가 관찰됩니다.

 

  

지금까지 알아본 암유전자, 종양억제유전자를 표로 요약했습니다.

 

표1. 대표적인 암유전자, 종양억제유전자 요약
유전자	분류	위치	역할	관련 질환
APC	Oncogene	5q22.2	세포분열	대장암, 가족성 선종성 용종증
BCL2	Oncogene	18q21.33	세포자멸사 억제	백혈병, 림프종 (CLL, follicular lymphoma)
BRCA1	Suppressor	17q21.31	DNA repair	유방암, 난소암
BRCA2	Suppressor	13q13.1
ERBB2 (HER2)	Oncogene	17q12	EGF receptor	유방암, 난소암, 위장관암
MYC	Proto-oncogene	8q24.21	Transcription 조절	림프종 (CLL, Burkitt lymphoma), 육종
NRAS	Oncogene	1p13.2	세포 분열, 세포 분화, 세포자멸사	신경모세포종, 급성골수성백혈병, 폐암, 흑색종
KRAS	Oncogene	12p12.1		췌장암, 대장암, 폐암, 방광암
HRAS	Oncogene	11p15.5		방광암, 두경부 편평세포암
RB1	Suppressor	13q14.2	DNA 복제 억제	망막아세포종, 방광암, 폐암
TP53	Suppressor	17p13.1	DNA repair, 세포자멸사	유방암, 대장암, 난소암, 방광암, 두경부 편평세포암, 담관암, 폐암, 윌름종양, 리-프로메니증후군
CLL: chronic lymphocytic leukemia, 만성림프구성백혈병
EGF: epidermal growth factor, 상피세포성장인자

 

 

[관련 글]

 

2019/09/25 - [의학/의학 일반] - 유방암 호르몬치료 (호르몬 대체요법, 항호르몬제, 항암치료) (Tamoxifen, 타목시펜, aromatase inhibitor

2020/02/14 - [의학/진단검사의학] - CEA, CA15-3, CA125, CA19-9 등 종양표지자 의미, 정상 수치 (참고 범위)

2020/02/13 - [의학/진단검사의학] - 알파태아단백 AFP 수치 (α-fetoprotein) 정상 범위, 의미 (간암 종양 표지자)