극단적인 환경 조건과 암 발생 증가, 진화적인 관계
암 발생률이 전 세계적으로 중가하고 있는 것은 잘 알려져 있는데, 어떤 인구집단이나 지역은 다른 인구집단이나 지역보다 외관상으로 암 발생률이 더 높다. 사이프러스 대학교 의대의 연구가인 콘스탄티노스 보스카리데스 박사는 덴마크나 노르웨이 같이 기온이 아주 낮은 곳에서 사는 사람들은 세계적으로 암 발생률이 가장 높은 데 속한다고 말했다.

이제 최근에 발표한 논문에서 그는 추위나 고지대 같은 극단적인 환경조건에 적응하는 것과 암 발생 위험 증가 간에 진화적인 관계가 있다는 새로운 가설을 제시했다. 그는 이렇게 말했다. “이번 연구결과는 극단적인 환경에서 이익이 되는 것으로 드러난 유전자 변이들이 암에 더 쉽게 걸리도록 할 수도 있는 증거를 제시하고 있다. 낮은 기온과 고지대에서 세포 저항이 아마도 악성 종양이 생길 확률을 높이는 듯하다. 대부분의 암은 대부분의 사람들이 자식을 갖고 난 다음에 나이가 들어서 생기기 때문에 그런 영향을 자연선택으로 걸러질 수가 없었던 듯하다.”

보스카리데스 박사는 북극/스칸디나비아의 기후나 높은 고지대의 낮은 기온의 영향에 초점을 맞추었다. 그의 분석은 암 발생 위험과 현지의 연간 평균 기온 간의 관계에 초점을 맞추었다. 그는 극도로 추운 환경은 암 발생 위험을 높인다는 결론을 내렸다.

그렇게 하기 위해서 보스카리데스는 전 세계적인 암 발생률에 관한 가장 정확하고 믿을만한 자료들을 면밀하게 조사했다. (세계보건기구 산하 국제 암 연구기관의 GLOBOCAN-2012 데이터베이스는 국가별 혹은 암 유형별 갖가지 발생률/유병률 분석을 허용하고 있고 또 247건의 각종 암 전유전체 연관성 연구GWAS)들을 살펴보면서 유전적인 단서를 찾아볼 수 있도록 허용하고 있다.) 그는 추가로 극도로 추운 지역과 극도로 높은 고지대에 사는 인구집단에 관해 입수할 수 있는 암 발생률 문헌 자료와 유전자 자료를 면밀하게 조사했다.



낮은 온도에서 폐암 유방암 대장암 발생률 아주 높아
두드러진 패턴이 드러나기 시작해서, 어떤 암의 가장 높은 발생률이 가장 추운 환경에 거주하는 인구집단들과 연관이 있는 것으로 드러났다. 또 186개 인구집단을 분석해본 결과 높은 암 발생률이 낮은 환경 온도와 큰 선형성을 갖고 있는 것으로 드러났다. 이런 데이터는 이들 인구집단들이 암 특히 폐암, 유방암, 대장암의 발생률이 아주 높은 것을 보여주고 있다고 보스카리데스는 말했다.

유전적 증거도 뚜렷하고 아주 의미심장했다. 극도의 환경적인 조건에서 생존하기 위해서 선택 압력을 받고 있는 유전자들이 똑같이 암에 걸리기 쉽게 만들고 있다. 선택 압력을 받는 유전자와 가장 큰 관련이 있는 암은 미국 원주민과 시베리아 에스키모인은 대장암이고, 시베리아 에스키모인은 식도암과 폐암, 에티오피아의 높은 고지대에 사는 오로모족은 백혈병, 높은 고지대에 거주하는 안데스 산중 사람과 티베트 사람은 갖가지 암이 된다. 그들 인구집단에서는 자연선택이란 절차를 통해 암 발생률이 증가해왔다는 증거가 발견되었다고 보스카리데스는 말했다. 이번 연구가 높은 암 발생 위험이 특정한 환경 조건에 적응하는 진화 과정의 결과일는지도 모른다는 증거를 제시하는 최초의 연구이라고 그는 부언했다.

이번 연구는 또 자연선택이 그런 인구집단들에 있어서 발암 유전자 대신 종양 억제 유전자를 특별히 선호하는 것도 발견했다. 이는 암에 있어서 가장 흔하게 돌연변이를 일으키는 유전자인 p53의 돌연변이가 동물들이 아주 높은 고지대에서 생존하도록 도와주는 것을 입증한 이전의 연구들과 일치한다. 극단적인 환경에 고립된 인구집단들은 암 발생 위험도 극단적인 듯하다고 보스카리데스는 말했다.

암 발생 위험에 대한 환경과 유전자의 연관성을 연구하는 과학자들에게 이번 연구가 일부 핵심적인 적응력을 탐구하는 새로운 길을 열어줄 것이고, 이는 암 역학을 진전시킬 수 있을 것이다.

참조: k. Voskarides "Combination of 247 genome-wide association studies reveals high cancer risk as a result of evolutionary adaptation" Mol Biol Evol. 2017 Dec 5. doi: 10.1093/molbev/msx305.