과당이 암 전이를 촉진한다

과당이 암 전이를 촉진한다

라이프 김동우

 

 

과당이 암 전이를 촉진한다

서울대 연구팀, 과당 인산화효소의 암세포내 신호전달체계 밝혀[아이뉴스24 최상국 기자] 과당의 과다 섭취가 암 전이를 촉발한다는 연구결과가 나왔다. 지나치게 단 음식을 피해야 하는 이유가 조금 더 분명해진 셈이다.

그동안 과당의 과다 섭취가 비만, 지방간, 당뇨 등 대사질환이나 암 발병과 관련이 있다는 역학적 연구결과는 있었지만 세포 내에서의 구체적인 메커니즘이 밝혀진 것은 없다. 과당 섭취가 암의 직접적인 원인인지, 대사질환에 의한 것인지 아직 명확하지 않다.

한국연구재단(이사장 노정혜)은 과당이 암전이를 촉발하는 분자적 기전을 알아낸 서울대 의과대학 박종완 교수 연구팀의 연구결과를 소개했다. 이번 연구는 유방암 세포와 유방암 이식 생쥐모델을 대상으로 이루어졌다.

연구결과는 국제학술지 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)에 10월 28일 실렸다.(DOI : 10.1038/s41467-020-19263-1)

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KHK-A를 발현하는 암세포 이식 마우스 모델을 통해 확인한 암 전이에서의 과당의 역할. KHK-A가 과발현하는 사람 유방암 암세포를 생쥐모델의 유방에 이식한 후, 과당을 포함한 물을 공급했다. 물 또는 포도당을 공급했을 때에 비해 과당을 공급하였을 때, KHK-A가 과발현하는 암세포가 이식된 생쥐모델에서 유방암이 폐로 전이되는 정도가 훨씬 심했다. [서울대학교 박종완 교수 제공]

우리 몸에서 과당을 소화해 에너지를 만드는 첫 번 째 단계는 C형 케토헥소키나제(KHK-C)라는 과당인산화효소가 담당한다. KHK-C는 간, 신장, 소장 등에만 존재한다. 반면 모든 세포들이 갖고 있는 A형 케토헥소키나제(KHK-A)는 KHK-C와 구조적으로 매우 유사하면서도 과당을 소화하지 못하는 것으로 알려져 있다.

연구진은 과당을 대사하지 못하는 KHK-A 효소가 모든 장기에 존재하는 이유를 알아내기 위해 연구한 결과 KHK-A 효소는 과당을 인산화하는 효소가 아니라 단백질을 인산화하는 효소라는 것을 밝혀냈다. KHK-A는 과당에 반응해 세포 핵 내의 특정 단백질을 인산화시키는 생체신호전달자 역할을 한다는 것이다.

암의 전이는 일부 암세포가 암 조직을 이탈해 혈관으로 진입, 다른 조직으로 전이되면서 발생하는데 이 과정은 세포와 세포를 이어주는 접착단백질이 감소하면서 시작된다. 연구진은 과당과 KHK-A 효소의 반응으로 촉발된 세포내 신호전달체계가 여러 단계를 거쳐 최종적으로 세포표면접착단백질의 발현을 억제하며, 결국 암세포의 이탈을 촉발한다고 연구내용을 설명했다.

 

연구진은 생쥐 대상 실험을 통해 이같은 메커니즘을 증명했다. KHK-A 효소가 지속적으로 생성되는 암 세포가 이식된 생쥐에서는 다른 기관으로의 전이가 왕성하게 일어났지만, 이 효소에 의한 변형이 일어나지 않는 돌연변이 단백질을 가진 생쥐는 과도한 과당 섭취에도 불구하고 암전이가 일어나지 않았다.

그렇다면 실제로 암환자는 어느 정도까지 과당을 섭취하는 것이 안전할까?

연구진은 "이번 연구는 생쥐모델을 이용해 15% 가량의 과당 혼합물을 이용해 이뤄진 것으로, 실제 암환자의 과당섭취가 어느 정도까지 적당한지 알기 위해서는 사람에서의 임상연구가 필요하다"고 설명했다.

박종완 교수는 "이번 연구와 더불어 현재까지 보고된 KHK-A 관련 연구들을 살펴보면 KHK-A가 암을 진행시키는 역할을 할 수 있다는 결론에 도달한다."면서 "아마도 지나치게 단 음식은 피하는 것이 좋을 것 같다."고 덧붙였다.

최상국기자 skchoi@inews24.com