식습관과 운동·암 발생·항암치료 효과의 연결고리, 최종당화산물
나쁜 식생활과 운동 부족은 암 발생과 관련이 있지만, 그 밑바닥의 생물학적 기전은 제대로 파악하지 못하고 있다. 어떤 생활양식으로 인한 행동들이 어떻게 암 발생 위험을 높이고 항암치료가 효과를 발휘할 가능성을 낮추는지를 우리가 이해하는 것을 도와주는 생물학적 연결고리를 최종당화산물(AGEs)이 제공해줄 수 있는지도 모른다.

최종당화산물의 축적물은 영양소나 설탕이나 지방을 분해하면서 자연적으로 어쩔 수 없이 생기는 최종 산물이다. 또 최종당화산물의 수준은 설탕이나 지방이 많은 가공식품을 섭취하면 증가할 수 있다. 불에 굽거나 그슬리거나 튀기는 것과 같은 특정한 조리방법도 최종당화산물의 생성을 증가시킨다.

최근에 사우스캐롤라이나 의과대학교(MUSC) 연구진이 발표한 전임상 연구 결과는 최종당화산물의 높은 수준이 에스트로겐 수용체 양성 유방암 환자들이 타목시펜 치료에 반응하지 못하게 할 수도 있는 것을 시사한다. 이들 연구진은 사우스캐롤라이나 의과대학교 조교수로 홀링스 암 연구소 연구원인 데이빗 터너 박사가 이끌었다.

터너는 식품 속에 들어있는 최종당화산물이 유방암 환자의 치료에 대한 반응에 어떻게 나쁜 영향을 미칠는지를 보여줌으로써 우리는 유방암 환자들이 최종당화산물의 존재를 깨닫도록 할 수가 있다고 말했다. 또 우리는 최종당화산물의 섭취를 줄일 수 있는 생활양식의 변화를 구상할 수가 있다고 그는 부언했다.

최종당화산물은 활성산소라는 분자와 항산화제 간의 불균형을 야기해서, 각종 만성질환의 발생을 촉진할 수 있는 만성 염증을 일으킨다. 더욱이 최종당화산물이 우리의 장기에 축적되면 당뇨병이나 알츠하이머나 심혈관 질환이나 관절염이나 암 같은 질병과 관련이 있는 손상을 야기한다. 그렇지만 최종당화산물은 암과 연관해서 깊이 있게 연구가 이루어지지 않았다.

운동과 식생활로 생활방식 개선하자 최종당화산물 수치 낮아져
이번 연구는 최종당화산물의 수준이 높아지면 암세포 성장을 촉진하는 경로가 계속적으로 활성화되는 것을 밝혔다. 그런 경로들을 활성화시키는 핵심적인 한 가지 분자가 에스트로겐 수용체 양성이나 음성 유방암과 관련해서 중요하다. 그런 이유로 이번 연구진은 최종당화산물이 어떻게 에스트로겐 수용체 양성 유방암의 암세포 신호에 영향을 미칠 수가 있는지를 연구해보게 된 것이다.

이들 연구진은 최종당화산물이 유방암 세포주 모델에서 에스트로겐 수용체 알파라는 단백질의 인산화(생물학적 경로를 활성화시키는 한 가지 과정)를 실제로 증가시키는 것을 발견했다. 암세포에 타목시펜을 투여하니 암세포의 성장이 멈추었다. 그러나 최종당화산물을 투여하니 암세포가 다시 성장하게 되었다.

이 최종당화산물의 수치가 높은 환자들이 타목시펜 치료에 반응할 가능성이 적은 것을 의미한다. 이번 연구진은 또 운동과 식생활에 대한 카운슬링을 통한 생활양식의 개선이 전이가 되지 않은 에스트로겐 양성 유방암을 앓고 있는 과체중 여성들의 신체 전반의 최종당화산물의 수준을 낮추는 것도 발견했다.

다음 단계는 이번 연구를 확대해서 대규모적인 생활양식의 개선이 미치는 영향을 밝혀내고 또 더 나아가서 동물 모델에서 생물학적 경로를 연구해보는 것이다. 이런 연구들이 생활양식 개선이 어떻게 최종당화산물의 수치를 줄여서 암 치료에 유익하게 영향을 미칠 수 있는지를 밝히게 될 것이다.

참고로 최종당화산물이 가장 많이 들어있는 식품은 적색육과 치즈이다. 우유나 요구르트는 최종당화산물이 적지만 버터나 치즈, 크림으로 가공하면 최종당화산물이 엄청나게 증가한다. 쌀이나 오트밀같이 삶은 곡식은 최종당화산물이 적게 들어있다.

참조: K. R. Walter et al., "Advanced glycation end products are elevated in estrogen receptor-positive breast cancer patients, alter response to therapy, and can be targeted by lifestyle intervention" Breast Cancer Res Treat. 2018 Oct 27. doi: 10.1007/s10549-018-4992-7.