금연, 새로운 건강한 세포들이 기도 내피 보충해 암을 막는다
금연이 폐암 발생 위험을 감소시켜 주는 이유가 과거 흡연자의 폐에 있는 보호세포 때문이다. 영국 암 연구의 지원을 받은 연구진은 이와 같은 결론을 내리며 언제든 담배를 끊는 것은 이익임을 강조했다.

웰컴 생어 연구소와 유니버시티 칼리지 런던의 과학자들은 현재 흡연자에 비해 금연한 사람들이 암으로 발전할 위험이 훨씬 더 낮은 유전학적으로 더 건강한 폐 세포들을 갖고 있는 것을 발견했다. 이 연구는 (영국 암 연구의 장대한 도전 이니셔티브인) 2천만 파운드짜리 뮤토그래프 암 프로젝트의 일환이다. 이 프로젝트는 암의 원인을 더 잘 이해하고 아직 알지 못하는 원인들을 찾아내기 위해 손상의 근원을 보여주는 DNA 서명을 탐지해낸다.

이 연구는 금연이 단순히 폐에 추가적인 손상을 막아주는 것보다 훨씬 더 많은 것을 해줄 수 있는 것을 보여주고 있다. 연구진은 금연이 새로운 건강한 세포들이 적극적으로 기도의 내피를 보충해주도록 해줄 수 있는 것으로도 믿고 있다. 손상된 세포에 대한 건강한 세포의 비율이 이렇게 변하는 것은 암을 막아 보호해주는 것을 도와줄 수가 있을 것이다. 이런 연구결과는 나이에 관계없이 언제든지 흡연을 완전히 멈추는 것의 이익을 부각시키고 있다.

폐암은 영국에서는 암 사망 중 가장 흔한 원인으로 모든 암 사망의 21%를 차지한다. 담배를 태우는 것은 DNA를 손상시키고 폐암 위험을 엄청나게 증가시킨다. 실제로 영국에서 매년 발생하는 47,000건의 폐암의 약 72%가 흡연으로 생긴다. 미국에서는 2020년에 폐암이 약 229,000건이 진단될 것으로 추정되고 있다.

폐의 내피를 덮고 있는 세포들의 DNA에 가해지는 손상은 유전자 오류를 일으키고 그 중 어떤 것은 (암을 유발하는) 드라이버 돌연변이들인데 그런 돌연변이가 세포의 성장에 유리하게 작용한다. 결국은 그런 드라이버 돌연변이들이 쌓이면 세포들이 제멋대로 분열해서 암으로 변해버린다. 그러나 누구든 금연을 하면 그는 차후의 폐암 위험을 대부분 피하게 된다.

흡연자 돌연변이 폐 세포의 1/4 이상이 최소 1개 암 유발 돌연변이 갖고 있어
흡연이 정상적인 폐 세포에 미치는 유전학적 영향을 연구한 최초의 중요한 연구에서 연구진은 흡연자와 과거 흡연자와 흡연을 한 적이 전혀 없는 사람과 어린아이를 포함한 16명의 폐 조직검사를 분석했다. 그들은 그런 조직검사에서 추출한 632개 세포의 DNA 염기서열을 분석해서 정상적인 세포들의 유전적 변화의 패턴을 살펴보았다.

연구진은 악성이 아닌데도 불구하고 현재 흡연자의 폐 세포는 비흡연자에 비해 10개당 9개 이상은 최고 10,000개의 유전자 변화 즉 돌연변이가 더 많이 있고, 그런 돌연변이들은 담배 연기 속의 화학물질들에 의해 직접적으로 생기는 것을 발견했다. 그렇게 손상된 세포들의 4분의 1 이상은 최소한 1개의 암 유발 돌연변이를 갖고 있었고, 이는 왜 폐암 위험이 담배를 태우는 사람들에게서 훨씬 더 높은지를 설명해준다.

뜻밖에도 흡연을 중단한 사람들에게는 기도의 내피를 감싸고 있는 상당히 큰 세포 집단이 있었는데 과거의 흡연으로 인한 유전자 손상을 모면한 세포들이었다. 유전학적으로 이들 세포는 전혀 담배를 피우지 않은 사람들의 세포와 같다. 이들 세포는 흡연으로 인한 유전자 손상이 훨씬 더 적어서 암으로 발전할 위험이 낮은 것이다. 연구진은 과거 흡연자들이 여전히 담배를 태우는 사람들보다 이런 건강한 세포를 4배나 더 많이 가지고 있고, 이는 과거 흡연자의 전체 폐 세포 중 최대 40%까지 차지하는 것을 발견했다.

공동 책임 저자인 웰컴 생어 연구소의 피터 캠벨 박사는 다음과 같이 말했다. “30년이나 40년이나 혹은 그 이상 담배를 심하게 태운 사람들은 흔히 나에게 너무 늦어서 손상이 이미 생겼기 때문에 담배를 못 끊겠다고 말한다. 이번 연구에서 너무 고무적인 것은 이번 연구가 금연을 하는 것이 너무 늦은 때는 없다는 것을 밝힌 것이다. 우리 연구에 참여한 사람 중 일부는 일생 15,000갑이 넘는 담배를 태웠지만 금연 후 1~2년 안에 그들의 기도를 덮고 있는 세포 중 많은 세포가 담배로 손상을 입은 증거가 없었다.”

금연, 나이에 관계없이 가치 있다
공동 제1 저자로 유니버시티 칼리지 런던의 케이트 가우어즈 박사는 이렇게 말했다. “우리 연구가 과학자들이 흡연이 건강한 폐 세포에 미치는 유전학적 영향을 자세하게 살펴본 최초의 연구이다. 우리는 흡연자의 이런 건강한 폐 세포들조차도 수천 개의 유전자 돌연변이를 갖고 있는 것을 발견했다. 그런 세포들은 암으로 진행하게 하는 다음번 충격을 기다리고 있는 소형 시한폭탄 같은 것으로 생각될 수가 있다. 암이 손상된 폐 세포로부터 어떻게 발생하는지를 이해하기 위해서는 더 많은 사람을 대상으로 한 추가적인 연구가 필요하다.”

이 연구는 건강한 폐 세포들이 과거 흡연자들의 기도의 내피를 수리하기 시작하고 그들에게 폐암이 생기는 것을 막아주는 데 도움을 줄 수가 있다는 것을 보여주었지만, 흡연이 폐에 깊숙이 손상을 야기해서 만성 폐질환인 폐기종을 유발할 수도 있다. 그런 손상은 금연을 한 이후라도 되돌릴 수가 없다.

공동 책임 저자로 유니버시티 칼리지 런던의 샘 제임스 교수는 다음과 같이 말했다. “우리 연구는 중요한 공중보건 메시지를 갖고 있고, 폐암 위험을 줄이기 위해 담배를 끊는 것이 정말로 가치가 있다는 것을 보여주고 있다. 나이에 관계없이 금연은 추가적인 손상의 축적을 지연시킬 뿐만 아니라 과거의 생활양식 선택으로 해를 입지 않은 세포들을 다시 일으켜 세울 수도 있다. 그런 과정에 대한 추가적인 연구가 그런 세포가 어떻게 암을 막아주는지 이해하는 데 도움을 줄 수가 있을 것이고, 항암요법에 대한 새로운 연구 방향을 제시해줄 가능성도 있다.”

영국 암 연구의 건강 정보 이사인 라켈 오리트 박사는 이렇게 말했다. “담배를 끊는 사람은 폐 세포가 담배와 관계가 있는 손상을 더 이상 받지 않도록 막아주고 또 폐가 기존의 손상의 일부를 건강한 세포로 균형을 잡아줄 기회를 제공해서 이익을 2배나 볼 수도 있다는 생각은 정말로 고무적이다. 이제 필요한 것은 규모가 더 큰 연구로 이번 연구결과를 확인하기 위해 장기간에 걸쳐 동일한 사람들의 세포 변화를 살펴보는 것이다. 이번 연구결과는 만약 담배를 피운다면 완전히 끊는 것이 건강을 위해 할 수 있는 가장 좋은 일이라는 기존의 증거를 뒷받침해준다. 습관을 바꾸는 것이 항상 쉬운 것은 아니지만 거주 지역의 무료 금연 서비스의 도움을 받으면 혼자서 하는 것보다 성공할 가능성이 약 3배나 높다.”

폐암 위험, 특히 편평세포암종 위험은 현재 담배를 피우는 사람에 비해 과거에 담배를 피웠던 사람이 훨씬 더 낮고, 그 차이는 금연을 한 기간이 길수록 더 커진다. 담배를 피웠지만 약 7년간 금연한 사람은 현재 흡연자에 비해 폐암 위험이 43% 더 낮다. 약 12년간 금연을 한 과거 흡연자는 폐암 위험이 현재 흡연자에 비해 72% 더 낮다.

참조:
K. Yoshida et al., "Tobacco smoking and somatic mutations in human bronchial epithelium" Nature. 2020 Jan 29. doi: 10.1038/s41586-020-1961-1.