'피로물질' 젖산, 암세포 성장 촉진한다..국내 연구진, 첫 규명

[이데일리 이승현 기자] 국내 연구진이 근육통증 등을 유발하는 피로물질인 젖산(Lactate)이 세포성장과 혈관생성을 촉진하는 신호물질로 작용한다는 점을 처음으로 규명했다. 이와 관련, 젖산은 암세포 성장에도 중요한 역할을 하는 게 밝혀져 이를 이용한 암 치료제 개발에 길이 열릴 것으로 보인다.

한국생명공학연구원 유전체구조연구센터 염영일 박사팀은 산소가 적은 상태에서 젖산이 암 성장 신호 단백질 ‘NDRG3’ 발현을 증가시켜 암세포 성장과 암세포로의 혈관생성을 촉진시키는 점을 동물시험으로 입증했다고 17일 밝혔다. 연구결과는 국제 학술지 ‘셀’(Cell) 온라인판에 17일자로 실렸다.

암 세포 안에 있는 NDRG3는 산소농도가 정상일 때는 산소와 유비쿼틴 단백질에 의해 분해된다. 반면 암 세포가 저산소 상태에 있으면, NDRG3는 다량 생성된 젖산과 결합하면서 분해가 억제돼 암 세포에 NDRG3를 축적시킨다. 젖산은 산소가 적은 상황에서 포도당이 분해될 때 많이 생성된다.

정상산소 조건에서 NDRG3 단백질은 산소 및 유비쿼틴 단백질로 분해표식이 돼 제거됨. 저산소 조건에서 NDRG3 단백질은 다량 생성된 젖산과 결합해 단백질 분해표지 효소의 작용을 피해 축적됨. 축적된 NDRG3이 세포성장 신호를 활성화시켜 세포성장과 혈관성장을 촉진시켜 세포가 저산소 조건을 회피하도록 함. 미래창조과학부 제공

이렇게 축적된 NDRG3는 암세포에 성장을 촉진하는 신호를 보내 암을 악화시키는 것이다.

연구팀은 쥐 실험에서 이러한 세포신호전달체계 조절 가능성을 확인했다.

NDRG3 혹은 젖산생성 효소가 결여된 간암세포주는 종양형성 능력이 크게 떨어짐을 확인했다. 반대로 젖산생성 효소가 결여된 간암세포에 NDRG3를 인위적으로 발현시킨 결과 종양형성이 크게 늘어났다.

염영일 박사는 “이번 연구성과는 암과 염증질환을 효과적으로 치료하기 위해선 젖산의 생성을 조절하는 게 중요하다는 사실을 밝힌 것”이라고 설명했다. 젖산의 세포신호전달 조절기술을 개발하면 암 치료제 개발이 가능하다는 얘기다.

미래창조과학부와 한국연구재단의 지원을 받은 이번 연구에는 생명연의 염 박사와 박경찬 박사가 교신저자로, 이동철 박사가 제 1저자로 각각 참여했다.

한국생명공학연구원의 염영일 박사와 박경찬 박사, 이동철 박사.