서울대학교 의과대학 전양숙 교수의 국내외 공동 연구팀(제1저자 정도원 연구원)이 지방산 중 팔미트산이 간암 세포 내 지방 대사를 변화시켜 간암을 악성화시킴을 밝혔다.

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 절실하다.

간암 환자의 간에서는 포화지방산이 증가하여 암이 악성화된다. 그러나 과량의 지방산에 의한 암 증식 기전이 제대로 밝혀지지 않아 근본적 치료가 어려운 상황이다. 

이 연구는 지방산 중 팔미트산이 간암 세포 내 지방 대사를 변화시켜 간암을 악성화시키고, 그 분자 기전은 팔미트산이 암 억제 단백질인 PHF2를 팔미토일화시켜 단백질 파괴를 유도함을 밝혔다. 이에 PHF2는 지방 합성을 조절하는 핵심 전사인자인 SREBP1c의 유비퀴틴화 효소로 작용해 간암 증식을 억제함을 최초로 규명했다.

위 사진은 형광 표지된 간암 세포의 증식 과정을 촬영한 것이다.  PHF2 혹은 팔미토일화되지 않는 PHF2 돌연변이 유전자를 과발현하는 간암 세포를 생쥐의 간에 이식한 후, 팜유가 포함된 식이를 공급했다. 그 결과, 대조군에 비해 팜유 식이는 암 증식을 촉진하였으나 PHF2가 과발현된 세포는 암 증식이 억제됐다. 

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 않았다. 이는 팜유에 의한 간암 증식의 원인이 PHF2를 팔미토일화시켜 단백질 파괴를 유도한 결과임을 보여준다.

연구결과는 팔미트산이 간암 악성화를 초래하는 고리의 원인이 될 수 있음을 밝혀, 향후 간암 환자의 지방식이 제한이 간암 치료의 효과적인 돌파구가 될 수 있음을 시사한다. 연구 성과는 세포생물학 분야 저명 국제학술지인 Nature Communications (2022 영향력 지수: 16.6)에 2023년 10월 12일에 게재됐다.


*에듀진 기사 URL: http://www.edujin.co.kr/news/articleView.html?idxno=43877
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