지방산이 '암 전이' 촉진한다

3차원 배양칩으로 종양 미세환경 모사해 지방산에 의한 암 전이 규명
생쥐모델의 암세포 이동 추적으로 추가 확인

지방세포에 의한 암세포 이동현상

[아시아경제 황준호 기자] 암 주위 지방세포에서 분비되는 유리지방산이 암세포의 전이를 심화시킨다는 연구 결과가 나왔다. 비만이 암을 악화시키는 요인으로 지목되는 가운데, 암세포와 지방세포 간 상관 관계를 밝히는데 기여할 새로운 단서가 될 것으로 예상된다. 한국연구재단은 전양숙 서울대 교수의 연구팀과 일본 요코하마국립대 연구팀이 이 같은 내용의 연구 결과를 생체재료 분야 국제학술지인 바이오머티리얼스에 실었다고 8일 밝혔다.

유리지방산 암전이와 관계

지방산-저산소유도인자 신호전달 체계 개념도와 3차원 암미세환경 모델

연구팀이 주목한 유리지방산은 지방세포에서 지방질 분해로 생성돼 분비되는 지방산이다. 세포의 에너지원으로 쓰이거나 대사나 성장을 위한 신호전달물질로 활용된다. 연구팀은 이전 연구를 통해 유리지방산이 암세포의 HIF-1α를 활성화 해, 종양의 악성화를 유도할 수 있음을 밝힌 바 있다. HIF-1α은 암세포가 이동성과 침윤성을 가진 중간엽 성격의 세포로 변하는 현상에 관여하는 전사인자를 말한다.

연구팀은 암세포에 지방산을 유입시키는 공급원이 무엇인지 알아보기 위한 연구를 하던 중 유리지방산이 암 종양의 악성화 뿐만 아니라 암 전이에도 영향을 준다는 사실을 밝혔다.

3차원 배양칩 기질세포와 암 세포간 관계 규명에 활용

전양숙 서울대 교수(왼쪽), 서지은 서울대 박사과정

연구팀은 지방세포와 암세포가 직접 접촉해 원형 그대로 자랄 수 있도록 3차원 배양칩을 제작하고 암세포와 지방세포를 적정 비율로 함께 배앙해 실제 생체 환경과 유사한 암 미세환경을 구현했다. 이를 통해 지방 세포에서 분비되는 지방산이 인접한 암세포의 HIF-1α를 활성화시키는 자극원임을 입증했다. 1700여개 구획(각 500㎛)으로 된 칩에 여러 조합의 세포를 공배양해 타원체(spheroids)로 자라는 세포군집의 조밀한 정도를 비교했는데, 암세포와 지방세포를 함께 배양할 경우 조밀도가 30% 가량 낮아진 것이다. 연구팀은 암 세포가 활발히 움직인 결과라고 설명했다. 반면 유리된 지방산을 화학적으로 제거한 칩의 경우 암세포의 전이가 일어나지 않은 것으로 나타났다.

연구팀은 형광표지가 된 암세포를 지닌 생쥐 모델의 복강에 지방산을 주입해 동물실험도 진행했다. 지방산이 주입된 쥐의 암세포는 결장에서 두부까지 퍼져 나간 것으로 확인됐다. 반면 HIF-1α를 억제하는 간섭 RNA 조각을 지방산과 함께 주입한 쥐의 경우 암세포의 이동이 절반으로 줄었다.

연구팀은 이번 연구를 위해 활용한 3차원 배양칩을 지방세포와 암세포의 관계 외에도 여러 종류의 기질세포와 암세포 간 상호 관계 규명에 활용할 수 있을 것으로 기대했다.

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr