몸속 오메가-6가 대사과정 거쳐 암세포 전이 원천 차단…"세계 첫 규명"

한-미 연구진이 견과류나 닭고기에 많은 불포화지방산 오메가-6(리놀레산)가 암세포 성장을 막을 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 인체 대사 과정을 제어하는 방법으로 항암 치료가 가능하다는 것을 세계 처음 규명했다.

KAIST는 김세윤 생명과학과 교수 연구팀이 고려대 및 미국 메릴랜드대와 함께 체내 지방산 대사과정에서 만들어지는 지질 대사물질 '13-HODE'가 암세포 성장의 핵심 단백질인 엠토르(mTOR) 활성을 억제한다는 사실을 세계 처음 밝혀냈다고 2일 밝혔다.

식품으로 섭취한 리놀레산이 'ALOX15' 효소에 의해 지질 대사물질인 '13-HODE'로 전환되며, 이렇게 생성된 '13-HODE'가 세포 성장 조절 단백질인 엠토르 활성부위에 결합, 암세포 성장을 차단하는 체계를 보여주는 모식도.(그림=KAIST)

김세윤 생명과학과 교수는 지디넷코리아와의 전화통화에서 "현재 엠토르 활성을 억제하는 항암약도 나와 있지만, 이번 연구 핵심은 인체 내에도 암세포 활성을 충분히 억제할 천연물질이 있다는 것이고, 이를 처음 발견한 것"이라고 말했다.

김 교수는 또 "암세포 생존 체계가 참으로 사악하다는 생각이 드는 것이 자신의 성장에 해로운 'ALOX15' 효소 발현은 억제한다"며 "이를 깰 방법을 체내 대사과정에서 찾은 것"이라고 덧붙였다.

이번 연구는 변영주 고려대 약학대학 교수 연구팀과 공동으로 진행했다. 또 김미영 KAIST 생명과학과 교수와 오병철 가천대 의과대학 교수, 패트릭 윈트로드 미국 미국 메릴랜드대 약학대학 교수 및 다니엘 데레지 교수 연구팀이 연구에 참여했다.

연구결과는 화학생물학 분야 국제 학술지 셀 케미컬 바이올로지 5월호 표지논문으로 선정됐다.

몸속 단백질 '엠토르'는 암세포 성장과 전이의 핵심 물질이다. 이의 생성을 막는 방법으로 암치료가 가능하다.

연구팀이 체내 지방산의 합성과정에서 '엠토르' 활성을 막을 방법을 찾아냈다. 키는 '13-HODE'이라는 분자다. 식물성 기름 등에 풍부한 필수 지방산인 리놀레산이 체내에서 특정 효소(ALOX15)에 의해 산화될 때 생성되는 대표적인 지질 대사물질이다.

대사과정에서 지방산 산화 반응을 유도하는 효소인 ‘ALOX15'가 리놀레산을 산화시키며 '13-HODE'를 만든다. 이 '13-HODE'가 암 억제 뿐만 아니라, 엠토르와 물리적으로 결합, 암세포 성장을 원천 차단한다는 것을 연구팀이 분자 수준에서 생체 내 작동원리를 규명했다.

김세윤 KAIST 교수(오른쪽)와 변영주 고려대 교수.(사진=KAIST)

김세윤 교수는 "많은 종류의 암세포에서는 13-HODE 농도가 매우 낮다. 이유는 합성에 필수적인 효소인 'ALOX15'의 발현이 낮아지도록 암세포가 기능하기 때문"이라며 "종양 억제 효능을 갖는 ALOX15 효소와 대사 산물인 13-HODE 생산을 높게 유도한다면 엠토르 활성을 억제, 암성장을 막을 수 있다"고 정리했다.

김 교수는 또 "향후 지방 대사를 활용한 새로운 항암 치료 전략뿐 아니라 염증과 노화 과정에서 나타나는 엠토르 과활성을 조절하는 치료제 개발에도 활용될 수 있을 것”으로 내다봤다.