암세포 영양분 공급 끊는 새 대사항암제 원리 규명

2019.12.20 01:00
SLC1A5 유전자 변이체는 ′미토콘드리아 글루타민 수송체′ 역할을 한다. 이 수송체는 암세포의 미토콘드리아 글루타민 대사를 조절해 에너지를 공급하는 역할을 한다. 한국연구재단 제공
SLC1A5 유전자 변이체는 '미토콘드리아 글루타민 수송체' 역할을 한다. 이 수송체는 암세포의 미토콘드리아 글루타민 대사를 조절해 에너지를 공급하는 역할을 한다. 한국연구재단 제공

국내 연구팀이 암세포에 영양분을 공급하는 대사 작용을 방해해 굶겨 죽이는 새로운 방법을 찾아냈다. 암세포에 영양 공급을 끊는 방식으로 암을 치료하는 새로운 방식의 대사 면역항암제 개발에 한걸음 더 다가섰다.

 

한정민 연세대 약학과 교수팀은 암 세포에 영양분을 제공하는 ‘미토콘드리아 글루타민 수송체’를 발견했다고 19일 밝혔다. 글루타민은 혈액에 가장 많이 들어 있는 아미노산으로 세포 내 에너지 공장인 미토콘드리아에서 작용한다. 문제는 암세포가 생존하고 성장하는 데 글루타민을 주요 에너지원으로 사용한다는 것이다. 

 

연구팀은 특정 유전자(SLC1A5)에서 만들어진 유전자 변이체가 미토콘드리아 아미노산 수송체로서 글루타민을 수송하는 역할을 한다는 사실을 알아냈다. 이전까지는 세포막에서의 글루타민 수송체로서만 SLC1A5을 연구해왔다. 하지만 연구팀은 SLC1A5 변이체가 미토콘드리아에서 글루타민을 수송하며 암세포에 에너지를 줄 수 있음을 확인했다.

 

미토콘드리아 글루타민 수송체가 특히 저산소 환경에서 특정한 전사인자(HIF-2α)에 의해 발현이 증가하는 것도 확인했다. 암세포가 글루타민을 많이 사용하면서 활발하게 성장한다는 사실을 확인한 것이다. 

 

연구팀은 미토콘드리아 글루타민 수송체를 억제시키는 동물 실험 결과 암이 발생하는 현상 자체가 억제되는 것을 확인했다. 연구팀은 암세포의 미토콘드리아 글루타민 대사 과정이 더욱 뚜렷해졌으며, 향후 이 연구 결과를 토대로 글루타민에 대해 의존하는 암세포를 표적으로 항암제를 개발할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 

 

한정민 교수는 “지금까지 학계에서는 암세포의 신호전달경로를 억제하는 연구들을 주로 해왔지만, 이 방법은 내성이 생길 수 있다는 한계가 있다”며 “이번 연구를 활용하면 암세포의 성장과 생존에 필요한 영양분을 제공하는 대사를 제어해 암을 치료하는 방법을 찾을 수 있을 것”이라고 밝혔다.  

 

이 연구 결과는 ‘셀 메타볼리즘’ 19일자에 발표됐다.

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