1. 개요
Oncogene/腫瘍遺傳子풋종양유전자(proto-oncogene)[1]는 세포의 증식을 촉진하는 유전자이다. 세포의 증식은 신체에 필수적인 과정으로, 그 자체로 종양을 유발하지는 않는다. 이러한 풋종양유전자에 돌연변이가 발생하여 비정상적인 세포 증식을 유발하는 유전자를 종양유전자 또는 암유전자라고 한다. 종양유전자는 주로 적절한 증식 신호 없이도 세포 증식을 촉진하는 방법으로 비정상적인 세포 증식을 유발한다.
2. 기전
종양유전자를 만드는 돌연변이로는 점돌연변이(point mutation)가 발생하여 과도한 증식이나, 제어받지 않는 증식을 유발하도록 단백질이 변형되는 경우, 프로모터에 점돌연변이가 발생하여 증식을 촉진하는 단백질이 과도하게 생산되는 경우, 전좌(translocation)로 인하여 증식을 촉진하는 단백질이 과도하게 생산되거나, 비정상적인 특성을 가지는 단백질이 생산되는 경우가 있다.3. 예시
3.1. 성장인자
- c-Sis: 혈소판유래성장인자(PDGF)의 β chain을 구성하는 단백질을 발현한다. c-Sis의 돌연변이는 아교모세포종(glioblastoma) 등과 관련되어 있다.
- 이 외에도 섬유모세포성장인자(FGF), 전환성장인자 알파(TGFA) 등이 다양한 종양의 발생과 관련되어 있다.
3.2. 티로신 인산화효소 수용체
- EGFR[2]: 표피성장인자 수용체를 발현한다. 이 유전자의 점돌연변이에 의해 수용체가 지속적으로 활성화되어 종양이 발생할 수 있다. 대표적으로 폐의 샘암종(adenocarcinoma)과 관련되어 있다.
- HER2/neu[3]: 표피성장인자 수용체 family의 일종이다. 이 유전자의 과발현은 유방암과 관련되어 있다.
- FLT3[4]: 이 유전자의 돌연변이는 백혈병(leukemia)과 관련되어 있다.
- KIT[5]: 조혈모세포(hematopoietic stem cell)을 비롯한 몇몇 세포에서 발현된다. 이 유전자의 돌연변이는 위장관버팀질종양(gastrointestinal stromal cancer, GIST), 고환종(seminoma)와 관련되어 있다.
- ALK[6]: 신경계의 세포 신호 전달, 발달에 중요한 역할을 하는 수용체를 발현한다. 2번 염색체에 위치하고 있다. 2번과 5번 염색체의 전좌는 ALK 유전자와 5번 염색체의 NPM1 유전자의 융합을 초래할 수 있으며, 이는 역형성큰세포림프종(anaplastic large cell lymphoma)와 관련되어 있다. EML4 유전자와의 융합은 폐의 샘암종과 관련되어 있다.
3.3. 세포 내 신호전달에 관여
- RAS: RAS는 세포 내 신호 전달에 관여하는 매우 중요한 단백질이다. RAS는 세포의 증식과 관련된 신호 전달에 관여하기 때문에, RAS 유전자의 돌연변이는 종양을 유발할 수 있다. 자연발생하는 종양의 30% 정도에서 RAS의 돌연변이가 발생한다. 특히, 이자 샘암종이나 담관암(cholangiocarcinoma)의 90%에서 RAS의 돌연변이가 발견된다.
- KRAS: 대장암, 폐암, 이자암과 관련되어 있다.
- HRAS: 방광암, 신장암과 관련되어 있다.
- NRAS: 흑색종, 혈액암(hematologic malignancies)와 관련되어 있다.
- ABL1: 9번 염색체에 위치한 유전자이다. 9번 염색체와 22번 염색체의 전좌로 BCR 유전자와 ABL1 유전자의 융합이 일어난 경우를 필라델피아 염색체(Philadelphia chromosome)이라고 한다. 이러한 필라델피아 염색체의 형성은 만성 골수성 백혈병(chronic myelogenous leukemia), 급성 림프모구 백혈병(acute lymphoblastic leukemia)과 관련되어 있다.
- BRAF: 세포의 분열와 분화를 조절하는 RAS-RAF-MAP 인산화효소 경로에서 중요한 역할을 한다. 이 유전자의 돌연변이는 흑색종과 관련되어 있다.
- c-Src: 티로신 인산화효소이나, 수용체는 아니다. 세포의 증식, 생존과 focal adhesion에 관여한다. 이 유전자의 돌연변이나 과발현은 대장암, 유방암, 전립선암과 관련되어 있다.
3.4. 전사인자
- MYC[7]: 세포주기, 세포자멸사에 관여하는 전사인자이다. 이 유전자의 전좌는 버킷 림프종(Burkitt lymphoma)와 관련되어 있다.
- NYMC: 이 유전자의 증폭(amplification)은 신경모세포종(neuroblastoma)와 관련되어 있다.