설탕, 암세포의 주에너지원 외에 새로운 신호 기능 갖고 있어
이전의 연구는 빠르게 분열하는 암세포는 건강한 세포보다 더 많은 설탕이 필요한 것을 밝혔다. 설탕에 대한 이런 의존성이 암세포와 정상세포의 차이를 나타내고 흔히 암세포를 죽이는 치료 방법의 하나로 이용된다. 그런데 실제로는 그 결과가 고무적이지 않았었다. 모든 유형의 암세포들이 설탕 고갈에 대해 민감하지는 않고 또 심지어 민감한 암들도 설탕 고갈로 암의 진행 속도가 느려질 뿐이다. 설탕 박탈에 대해 암세포들을 민감하게 만드는 경로가 제대로 밝혀지지 못하고 있다.

Duke-NUS 싱가포르 의과대학의 부교수인 고지 이타하나의 연구진과 오스트리아의 막스 페루츠 실험실의 에곤 오그리스 박사의 연구진은 공동으로 실시한 연구에서 처음으로 새로운 세포 사멸 경로를 찾아내어 설탕 고갈이 어떻게 암세포를 죽게 만드는지를 밝혀냈다.

오래 전부터 설탕이 암세포에게는 주 에너지원 중 하나인 것으로 여겨졌다. 그러나 이번 연구진은 어떤 암세포들은 충분한 에너지를 제공할 수 없는 적은 양의 설탕만으로도 생존을 확보할 수 있는 것을 발견했다. 이는 설탕이 에너지를 제공하는 것 말고도 또 다른 (지금까지 밝혀내지 못한) 역할을 수행하는 것을 의미한다. 연구진은 그 후 설탕이 암세포에 있어서 새로운 신호 기능을 갖고 있는 것을 발견했고 그런 신호 기능을 통해 설탕이 박탈되면 암세포막에 전압이 차이가 나도록 만들어서 그로 인해 칼슘 이온이 암세포로 유입되고 뒤이어 암세포가 죽어버리는 것을 발견했다.

연구진은 암세포 내의 설탕의 이런 특이한 성질을 새로운 치료법에 이용할 수 있을는지도 모른다고 추측했다. 암세포에 설탕이 유입되는 것을 차단하고 칼슘을 증가시키는 방법을 결합해서 그들은 건강한 세포는 건드리지 않고 암세포만 죽이는 일을 실현했다. 이타하나와 그의 동료들은 또 어떤 암세포는 설탕이 고갈되면 세포 내의 설탕 수치를 유지하는 능력을 상실해버리는 것도 발견했고, 이게 모든 암세포들이 설탕 박탈에 민감하지 않는 근본적인 이유인 것으로 추측했다.

이런 결합 치료방법을 적합한 유형의 암세포들에게 적용하면 암을 치료하는 새로운 치료방법이 될 수가 있을 것이다. 연구진은 이번 연구결과를 확대해서 미래에 새로운 암 치료방법을 개발하려고 한다. 이런 연구결과에 기초한 새로운 결합 치료법은 글루코오스 운반 억제제와 세포내 칼슘 유도물질을 이용해서 암의 물질대사를 표적으로 삼아 치료하는 잠재적인 결합 치료법으로 이에 대해 이미 국제 특허를 신청해놓았다고 한다.

H. Y. Lee et al., "Ca2+-dependent demethylation of phosphatase PP2Ac promotes glucose deprivation-induced cell death independently of inhibiting glycolysis" Sci Signal. 2018 Jan 9;11(512). pii: eaam7893.