지방세포가 만들어낸 지방산이 癌세포 전이 촉진한다!

- 서울대 전양숙 교수팀, 생쥐모델에서의 암세포 이동 추적으로 지방산에 의한 암전이 확인

다양한 암세포(대장암, 전립선암, 유방암 세포주)를 지방세포와 함께 3차원 실리콘 칩에서 공배양(그림 가운데 및 오른쪽)하면, 암세포만 단일배양한 경우(그림 왼쪽)와 달리 암세포들이 이동하여 퍼져버리는 현상이 나타난다.[서울대 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 암 주위 지방세포에서 분비되는 유리지방산이 암세포의 전이를 심화시킨다는 연구결과가 나왔다. 비만이 암을 악화시키는 요인의 하나로 지목되는 가운데 암세포와 지방세포와의 상관관계에 대한 새로운 단서가 될 것으로 기대된다.

한국연구재단은 서울대학교 의과대학 전양숙 교수 연구팀이 요코하마국립대 연구팀과 함께 지방세포의 지방산이 인접한 암세포를 자극하는 암전이 유발기전을 규명했다고 10일 밝혔다.

연구팀은 유리지방산이 암세포의 HIF-1α를 활성, 종양의 악성화를 유도할 수 있음을 보고한 데 이어 암세포에 지방산을 유입시키는 공급원이 무엇인지 알아내기 위한 연구를 수행했다.

암세포와 다른 세포와의 상호관계를 알아보기 위해 기존에는 다른 종류의 세포로부터 획득한 배양액을 배양 시 혼합하거나 상하로 구획이 나뉜 배양칩에 세포를 함께 배양하는 간접적인 방식으로 접근했다.

반면 연구팀은 지방세포와 암세포가 직접 접촉해 자라도록 산소투과율이 높은 실리콘 소재(PDMS)를 이용, 세포가 3차원의 원형 구조를 가지며 서로 붙어 자랄 수 있는 3차원 배양칩을 제작하고 암세포와 지방세포를 적정 비율로 함께 배양함으로써 실제 생체환경과 유사한 암 미세환경을 구현해냈다.

3차원 배양칩에서 세포를 함께 배양, 지방세포에서 분비되는 지방산이 인접한 암세포의 HIF-1α를 활성화시키는 자극원임을 밝혔다.

1700여개 구획(각 500㎛)으로 된 칩에 여러 조합의 세포를 공배양 하여 타원체로 자라는 세포군집의 조밀한 정도를 비교한 결과, 암세포와 지방세포를 함께 배양할시 조밀도가 30% 가량 낮아졌다. 암세포가 활발히 움직인 것이다.

실제 유리된 지방산을 화학적으로 제거한 경우 암세포의 전이능에는 큰 변화가 없는 것으로 나타났다.

연구팀은 형광표지 된 암세포를 지닌 생쥐모델의 복강(결장)에 지방산을 주입하고, 형광신호를 통해 암세포의 이동을 추적한 결과 암세포가 결장에서 간 및 두부까지 퍼져나간 것을 확인했다.

반면 HIF-1α를 억제하는 간섭 RNA 조각을 지방산과 함께 주입한 경우, 암세포의 이동이 절반으로 줄어들었다. 지방산에서 HIF-1α 로 이어지는 신호가 암세포의 전이능 조절에 관여함을 동물모델을 통해 검증한 것이다.

지방산-저산소유도인자 신호전달 체계 개념도 및 3차원 암미세환경 모델.[서울대 제공]

구축된 3차원 배양칩은 지방세포 외에도 여러 종류의 기질세포와 암세포간의 상호관계 규명에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구성과는 생체재료 분야 국제학술지 ‘바이오머티리얼스’ 12월 29일자에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com

- Copyrights ⓒ 헤럴드경제 & heraldbiz.com, 무단 전재 및 재배포 금지 -