[유전학 중요개념 정리] Driver vs. Passenger mutation in cancer

암유전체 분석 과정에서 가장 어려운 점은 과연 어떤 유전적 변화가 암 발생의 원인이 되었는가를 밝혀내는 것입니다. 왜냐하면 대부분 검출되는 유전적 변화는 살아가면서 누적된 체세포 변이들의 결과로 암 발생의 직접적 원인이 아니기 때문입니다. 그래서 이번 글에서는 암유전체 중요 개념인 Passenger mutation과 Driver mutation에 대해서 정리해 보고자 합니다.

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[유전학 중요개념 정리] Germline vs. Somatic mutation

우리는 살아가면서 다양한 환경에 노출 (햇빛, 담배, 매연, 약물 등등)되고, 체세포들은 변이들을 누적 (Somatic mutation) 시킵니다. 삶은 곧 변이인 셈이지요. 이렇게 누적된 변이들은 정상적으로 노화라는 과정을 거치게 됩니다. 그러나 운이 나쁘게도 변이가 발생하는 과정이 암 발생과 연관된 유전자의 스위치를 키게되면, 그때부터 암으로 진행될 수도 있죠.

즉, 암의 발생과 진행을 촉진하고 이끌어 나가는 돌연변이가 Driver mutation이 되고, 암의 발생과 분열에는 영향이 없지만 Driver mutation에 의해 암이 진행되는데 함께 따라오는 mutation들을 Passenger mutation이라고 합니다. 아래의 일련의 tumor progression 과정을 생각해보면, 왜 이름을 Driver와 Passenger라고 부르는지 쉽게 이해할 수 있습니다.

Driver mutation에 관여되는 유전자는 크게 Oncogene과 Tumor suppressor gene으로 구분할 수 있습니다. 즉, 기능적으로 항진되면 직접적으로 암 발생을 촉진시키는 유전자가 Oncogene, 암 발생을 억제 시키고 있던 수문장과 같은 역할이 Tumor suppressor가 됩니다. 즉, Driver mutation은 Oncogene에 발생하는 Gain of Function 또는 Tumor suppressor gene에 발생하는 Loss of Function에 의해서 유발될 수 있습니다. 암의 분화에는 다양한 driver mutation들이 관여하고, driver mutation의 종류에 따라 점차 다양한 능력을 획득하게 됩니다. 예를 들면, 암 발생 초기에는 전이의 능력이 없다가, 암 발생 후기에는 장기 이곳 저곳으로 전이하는 능력을 갖는다던지 하는 식이죠.

최근의 연구에 따르면, Passenger mutation은 오히려 암 발생과 진행을 억제하는 역할이 있다고 합니다. 운전자(Driver)가 데려가야할 승객들(Passenger)이 많아지면 Driver의 입장에서는 더 버거울 수도 있겠죠. 대부분의 Passenger mutation은 유전적 불안정성 (Genomic instability)에 기인하여 발생하게 되는데, Passenger mutation이 너무 많이 쌓이면, 암으로 진행되어 증식되기보다는 사멸하는 방향으로 갈 확률이 높아질 것이기 때문에, 어찌보면 당연하게 생각됩니다.

 

다음 포스팅에서는 유전체 분석 과정에서 어떻게 Driver와 Passenger를 구분하는지에 대해서 다루도록 하고, 이번 포스팅은 여기서 마치도록 하겠습니다.

 

[Reference]

Pon, Julia R., and Marco A. Marra. “Driver and passenger mutations in cancer.” Annual Review of Pathology: Mechanisms of Disease 10 (2015): 25-50.

McFarland, Christopher D., et al. “The damaging effect of passenger mutations on cancer progression.” Cancer research (2017).

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