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출처 : 한국분자 · 세포생물학회

암세포 대사의 재프로그래밍과 암치료 연구

저자 : 채영찬 / 울산과학기술원 생명과학부 조교수

 [서 론]

 암세포가 정상세포와는 다른 대사 경로를 사용한다는 사실이 밝혀진것은 지금으로 부터 100여년 전인 1920 년대에 노벨상 을 수상한 독일의 생화학자 Otto Warburg에 의해서 이다. 후에 ‘Warburg Effect’ 라고 명명되어진 이 가설은 암세포가 정상세포보다 엄청난 양의 포도당을 소비하며 주로 산소를 필요로 하지 않는 Glycolysis과정을 통하여 ATP 뿐만 아니라 세포분열에 필요한 구성요소(핵산, 아미노산, 지질, 등)를 만들어 낸다는 것이다. 그는 실제 암세포가 정상 세포에 비해 산소 소모량이 적다는 사실과 암환자의 복수에서 엄청난 양의 젖산 (Lactate)이 존재함을 밝혀내여 암이 일종의 대사 질환일 수 있다는 것을 증명하였다.

이와같은 이론을 이용한것이 현재 임상에서 종양의 위치 파악과 관찰에 광범위하게 사용되어지는 방사성 동위원소로 표지된 포도당을 이용한 PET/CT 촬영기술이다. 따라서 이러한 암세포만의 특이적인 대사신호를 이해한다면 종양을 선택적으로 겨냥하고 제거하는 것도 당연히 가능하리라 오래전부터 생각되어졌다 (1). 하지만 수백가지의 대사체를 동시에 분석하는것은 최근에야 가능해질 정도로 정밀한 기술이 필요로 하였고 1970년대에 유전공학과 분자생물학 기술의 발달과정에서, 암을 유발하는 돌연변이와 염색체 이상이 발견되면서 암 연구의 초점은 암의 유전적 원인으로 집중되어 졌다. 자연스럽게 암의 독특한 대사경로는 암의 원인이 아니라 암의 발달과정에서 생기는 부수적인 효과로 치부되어졌으며 오랫동안 연구가 되지 않았다. 하지만 지난 15년 동안, 암의 대사신호와 관련된 유전자의 변이와 여러 대사체들이 직접적으로 암을 유발할 수 있음이 밝혀 지고 기술의 발전으로 대사체에 대한 분석이 가능해짐에 따라 암세포의 대사 경로가 암을 치료할 수 있는 강력한 항암 타겟으로 다시 떠오르게 되었다 (2-4). 이 논단에서는 왜 암세포의 대사과정에 대한 연구가 현재 주목받고 있으며 앞으로의 대사 신호분야에 대한 연구의 전망에 대하여 알아보고자 한다.

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