팔미트산, 간암 악순환 고리의 방아쇠
[한국대학신문 이정환 기자] 서울대 의대 전양숙 교수 공동연구팀이 팔미트산이 간암 악성화를 초래하다는 연구 결과를 발표했다.
연구팀은 정도원 (서울대학교/제1저자), 박종완 교수 (서울대학교/공저자), 김경석 (서울대학교/공저자), 김지영 박사 (서울대학교/공저자), 허준 교수 (고려대학교/공저자), 서지은 박사 (서울대학교, 현 요코하마국립대학교/공저자), 김예리 (서울대학교/공저자), 조주연 교수 (서울대학교/공저자), 이광웅 교수 (서울대학교/공저자), 준지 후쿠다 교수 (요코하마국립대학교/공저자), 전양숙 교수 (서울대학교/교신저자)다
간암은 폐암에 이어 국내 암 사망 원인 2위이며, 현재 간암으로 인한 연간 경제적 부담은 암 중 1위를 차지하고 있다. 따라서 간암 환자 치료에 직접적인 도움을 줄 수 있는 조직학적 바이오마커 발굴이 절실했다.
![[그림 1] 팜유 섭취에 의한 암 증식 기전 규명그림 1은 형광 표지된 간암 세포의 증식 과정을 촬영한 사진임. PHF2 혹은 팔미토일화되지 않는 PHF2 돌연변이 유전자를 과발현하는 간암 세포를 생쥐의 간에 이식한 후, 팜유가 포함된 식이를 공급함. 결과, 대조군에 비해 팜유 식이는 암 증식을 촉진하였으나 PHF2가 과발현된 세포는 암 증식이 억제됨. 또한, PHF2 과발현 간암 세포를 주입한 생쥐에서 팜유 식이에 의해 암 증식이 회복되었으나 팔미토일화되지 않는 PHF2 돌연변이 과발현 그룹에서는 팜유 섭취에 의한 암 증식이 관찰되지 않음. 이는 팜유에 의한 간암 증식의 원인이 PHF2를 팔미토일화시켜 단백질 파괴를 유도한 결과임을 시사함.](https://cdn.news.unn.net/news/photo/202310/553752_362397_4426.png)
그림 1은 형광 표지된 간암 세포의 증식 과정을 촬영한 사진임. PHF2 혹은 팔미토일화되지 않는 PHF2 돌연변이 유전자를 과발현하는 간암 세포를 생쥐의 간에 이식한 후, 팜유가 포함된 식이를 공급함. 결과, 대조군에 비해 팜유 식이는 암 증식을 촉진하였으나 PHF2가 과발현된 세포는 암 증식이 억제됨. 또한, PHF2 과발현 간암 세포를 주입한 생쥐에서 팜유 식이에 의해 암 증식이 회복되었으나 팔미토일화되지 않는 PHF2 돌연변이 과발현 그룹에서는 팜유 섭취에 의한 암 증식이 관찰되지 않음. 이는 팜유에 의한 간암 증식의 원인이 PHF2를 팔미토일화시켜 단백질 파괴를 유도한 결과임을 시사함.
간암 환자의 간에서는 포화지방산이 증가해 암이 악성화된다고 알려져 있다. 그러나 과량의 지방산에 의한 암 증식 기전이 제대로 밝혀지지 않아 근본적 치료가 어려운 상황이다.
본 연구는 지방산 중 팔미트산이 간암 세포 내 지방 대사를 변화시켜 간암을 악성화시킴을 밝혔다. 그 분자 기전은 팔미트산이 암 억제 단백질인 PHF2를 팔미토일화시켜 단백질 파괴를 유도함을 밝힌 것. PHF2는 지방 합성을 조절하는 핵심 전사인자인 SREBP1c의 유비퀴틴화 효소로 작용해 간암 증식을 억제함을 최초로 규명했다.
![[그림 2] 본 연구에서 규명된 팔미트산-PHF2-SREBP1c 악순환 고리 모식도팔미트산이 적은 환경에서는 안정화된 PHF2가 SREBP1c를 분해하여 지방 합성과 암세포 성장이 저하됨. 하지만 팔미트산이 풍부한 환경에서는 팔미트산이 PHF2를 팔미토일화하여 PHF2 단백질을 분해함. 이에 따라 안정화된 SREBP1c가 팔미트산을 포함한 지방의 합성을 다시 증가시킴. 결과적으로 증가한 팔미트산이 암세포 증식을 촉진하는 악순환 고리를 초래함.](https://cdn.news.unn.net/news/photo/202310/553752_362398_4458.png)
팔미트산이 적은 환경에서는 안정화된 PHF2가 SREBP1c를 분해하여 지방 합성과 암세포 성장이 저하됨. 하지만 팔미트산이 풍부한 환경에서는 팔미트산이 PHF2를 팔미토일화하여 PHF2 단백질을 분해함. 이에 따라 안정화된 SREBP1c가 팔미트산을 포함한 지방의 합성을 다시 증가시킴. 결과적으로 증가한 팔미트산이 암세포 증식을 촉진하는 악순환 고리를 초래함.
연구결과는 팔미트산이 간암 악성화를 초래하는 고리의 원인이 될 수 있음을 밝히고, 향후 간암 환자의 지방식 제한이 간암 치료의 효과적인 돌파구가 될 수 있음을 시사한다.
연구 성과는 세포생물학 분야 저명 국제학술지인 〈Nature Communications〉 (2022 영향력 지수: 16.6)에 10월 12일 게재됐다.
