암세포를 굶겨 죽이는 대사 항암제의 원리 규명
암세포에 영양분을 제공하는 미토콘드리아 글루타민 수송체 발견
□ 한국연구재단(이사장 노정혜)은 한정민 교수(연세대학교) 연구팀이 암세포의 주 영양분인 글루타민*을 세포 안의 미토콘드리아에 전달하는 수송체를 발견했다고 밝혔다.
* 글루타민(glutamine) : 혈액에서 가장 많은 아미노산으로 특히 암세포의 생존과 성장에 있어 반드시 필요한 아미노산으로 알려져 있다.
□ 암세포는 아미노산 중 글루타민을 주요 에너지원으로 사용한다. 또한, 글루타민은 세포 내 에너지 공장으로 잘 알려진 미토콘드리아에서 작용한다. 그러나 글루타민이 어떻게 암세포의 미토콘드리아 안으로 들어가는지에 대해서는 기존에 밝혀진 바가 없었다.
□ 연구팀은 SLC1A5라는 유전자로부터 만들어진 유전자 변이체가 미토콘드리아 아미노산 수송체로서 글루타민의 수송을 맡고 있음을 확인하였다.
○ 기존 연구들은 세포막 글루타민 수송체로서 SLC1A5의 역할에만 주목하였다. 그러나 이번 연구는 SLC1A5 유전자에서 나온 변이체가 세포막이 아닌 미토콘드리아에서 글루타민 수송체로서 암세포의 대사를 조절할 수 있음을 보였다.
○ 또, 해당 수송체는 저산소 환경에서 특정한 전사인자(HIF-2α)에 의해 발현이 증가하였다. 이 경우 암세포의 글루타민 사용이 높아져 에너지 호흡과 포도당 사용 역시 활발해졌고 결국 암세포 대사가 전반적으로 활성화되었다.
○ 나아가, 동물실험을 통해서 해당 수송체의 발현을 억제한 경우 암 발생 자체가 억제되는 것도 확인하였다.
□ 이번 연구를 통해 암세포의 미토콘드리아 글루타민 대사 과정이 더욱 명확해졌으며, 향후 글루타민 의존성을 갖는 암세포에 중요한 항암 표적으로서 활용될 것으로 기대된다.
○ 한정민 교수는 “그 동안에는 암세포 신호전달경로를 억제하는 연구들이 주로 이뤄졌지만 저항성이 쉽게 생길 수 있다는 한계가 있었다.”며“이번 연구는 암세포의 성장과 생존에 필요한 영양분을 공략하는 대사적 측면에서 접근한 것으로, 암 정복에 한 걸음 더 가까워지는 계기가 될 것이라 생각한다.”라고 말했다.
□ 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 글로벌프론티어사업, 교육부·한국연구재단 대학중점연구소지원사업, 글로벌박사펠로우십사업의 지원으로 수행되었으며, 대사 분야 국제학술지 '셀 메타볼리즘(Cell Metabolism)'에 12월 19일(온라인판) 게재되었다.
