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.

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 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.

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공동연구를 수행한 변영주 고려대 교수는 “생명과학과 약학의 융합을 통해 단백질과 지방산 대사체 상호작용을 분자 수준에서 규명한 연구”라며 “향후 혁신 신약 개발의 중요한 기반이 될 것”이라고 말했다.

엠토르 연구 분야 세계적 석학인 지에 첸 미국 일리노이대 교수는 저널 프리뷰를 통해 “암세포 제어의 새로운 돌파구를 제시한 탁월한 발견”이라고 평가했다.