성장인자들과 세포주기

암세포는 외부 성장인자에 대해 저하된 의존성을 보입니다.

다세포동물 세포는 고유의 신호단백질인 성장인자의 자극 없이 정상적으로 분열하지 않습니다. 예를 들어 세포를 생명체로부터 분리하여 영양소와 비타민이 함유된 배양배지에 둘 경우, 이들 세포는 적당한 성장인자 없이는 분열하지 않습니다. 그래서 세포배양용 배지에는 일반적으로 세포의 증식을 자극하는 몇 가지 성장인자가 함유된 혈청이 첨가됩니다. 혈액혈소판에 의해 생성되는 단백질인 혈소판 유래 성장인자는 결합조직세포와 평활근육 세포의 증식을 자극합니다. 혈청에 있는 또 다른 성장인자인 상피세포 성장인자 또한 조직에 널리 분포되어 있습니다. EGF와 같은 몇몇 성장인자는 다양한 세포유형의 증식을 자극하는 반면에 다른 성장인자는 특별한 조직세포에 대해서만 특이적으로 작용합니다. 성장인자는 배아와 초기 유아 발달 동안, 그리고 성인의 경우 상처 치료와 세포 교환 시 조직 성장을 촉진하는 중요한 열할을 합니다. 예를 들어 상처 입은 조직에서 혈액혈소판으로부터 성장인자 PDGF의 방출은 상처 치료 시 요구되는 조직 성장을 자극하는 데 필수적입니다.

 

성장인자들은 모든 세포의 외부 경계를 형성하는 세포막에 자리잡고 있는 수용체 단백질에 결합함으로써 그 효과를 나타냅니다. 세포마다 각기 다른 세포막 수용체를 가지고 있어 그들이 반응하는 성장인자가 다릅니다. 성장인자가 이에 맞는 수용체에 결합함으로써 일련의 신호전달 단백질이 분자의 변화를 자극하는 신호를 세포를 통해 증폭되어 전달 됨으로써 세포의 증식과 분열을 자극합니다. 세포가 적당한 성장인자에 의해 자극되지 않는 한 일반적으로 세포는 분열하지 않습니다. 그러나 이러한 통제는 다수의 메커니즘에 의해 암세포에서는 기만되어 성장인자가 없는 상태에서조차 분열할 수 있는 일정한 신호를 만들어냅니다.

 

몇몇 암세포는 다른 세포에서 생성된 성장인자 없이 스스로 성장인자를 생성하여 세포를 증식합니다. 유사하게, 어떤 암세포는 영구적으로 활성화된 비정상적인 수용체를 가지고 있어 성장인자의 존재유무와 상관없이 세포분열을 유도합니다. 암세포는 세포 표면의 수용체로부터 세포 내부에서 세포분열 기구로 신호를 전달하는 데 관여하는 단백질을 과량 또는 극도로 활성화된 형태를 생성하기도 합니다. 앞서 설명한 변형된 유형의 전체적인 효과가 세포를 증식하게 합니다. 이를 통해 신호를 과도하게 활성화시키거나 또는 성장인자가 없는 상태에서 스스로 기능할 수 있는 메커니즘을 야기합니다.