경기도가 지원하는 차세대융합기술연구원 식의약센터 이기원 교수(서울대 농생명공학부)와 김종은 박사 연구팀이 미국 미네소타대학교 지강동 교수와 국제 공동연구를 통해, 향신료 중 하나인 계피에 많이 함유된 물질인 2’-cinnamicaldehyde(2’-HCA)가 백혈병 및 피부암 모델에서 예방 및 치료 효능이 있음을 규명했다.
계피는 동의보감에서 ‘속을 따뜻하게 하고 혈맥을 통하게 하며 혈액순환을 촉진하고 위와 장을 튼튼하게 한다.’라고 소개할 만큼 감기 등의 질병에 쓰이는 등 한약재로도 많이 쓰이는 소재다. 혈액순환을 도와 피부건강에도 도움이 된다고 알려져 있다.
지금까지 연구결과는 계피가 항암, 당뇨병 예방 및 관절염 증상 완화 효능과 항균 효능을 가지고 있는 것까지는 밝혀냈지만 구체적으로 계피의 어떤 성분이 이러한 효능을 나타내는지는 규명하지 못했다. 구체적인 활성물질과 분자표적이 규명되지 않아 계피 역시 항암소재로 이용하는 데 한계가 있었다.
연구팀은 계피의 대표적인 효소인 키나아제(kinase) 중 암과 밀접한 연관이 있는 77가지에서 2’-HCA의 저해 효능을 검색한 결과 특이적으로 2’-HCA가 Pim-1과의 결합을 통해 암 예방 및 치료에 효능이 있음을 규명했다.
단백질 발현 데이터에서 Pim-1이 가장 많이 발현된 암은 백혈병(leukemia)임을 찾았고, 백혈병에서 좋은 효능을 보임을 밝혔다. 또한 피부암 예방 및 치료에서도 우수한 효능을 보였다. 이러한 결과는 이종 동물 간 이식모델(이종이식동물모델:Xenograft)실험을 통해서도 검증되었다. (그림 1과 2 참조).
(그림 1) 백혈병 세포주(HEL)와 피부암 세포주(A431)의 이종이식(Xenograft) 동물 모델을 이용한 2’-HCA의 효능 규명
이번 연구 성과는 계피 유래 2‘-HCA의 세포내 표적 단백질 Pim-1과의 결합을 통한 암 예방 가능성을 규명한 것으로 구조생물학, 분자생물학, 화학유전체학, 컴퓨터 생물학 등의 기술이 융합된 연구 성과다. 이 연구성과는 미국 암학회(AACR)가 발행하는 암 연구 분야 최고 권위의 학술지인 ‘암 연구 (Cancer Research)’ 올해 7월호(7월1일 발간)에 게재되었다. 이 연구는 미래창조과학부의 전략연구사업을 통해 이루어졌다.
(그림 2) X-선 구조결정을 통한 Pim-1과 2’-HCA의 결합
* 발간 학술지 정보: Cancer Res. 2015 Jul 1;75(13):2716-28.
* 홈페이지: www.aacrjournals.org
* 관련연구 문의: 식의약센터 김종은 연구원(031-888-9495)
