60세 이상 암 걸리지 않는 사람도 암 유발 돌연변이 세포 천억 개
최근에 발표된 연구에 비추어볼 때 대다수 사람은 평생 암이란 진단을 받지는 않는다는 것이 주목할 만한 가치가 있다. (미국) 국립 암 연구소에 의하면 사람들은 약 40%가 암이란 진단을 받게 될 것이라고 하니, 이는 곧 60%는 암이란 진단을 받지 않게 되는 것을 의미한다.

이런 백분율은 기억해둘 가치가 있다. 왜냐하면 생화학과 분자 유전학 교수로 콜로라도 암 센터의 부소장인 제임스 데그레고리 박사와 생화학 및 유전학과의 박사후 연구원인 에드워드 에반스 박사가 암에 걸리지 않은 60세 이상의 사람은 대부분이 최소한 1개의 암 유발 유전자 돌연변이를 가진 세포를 적어도 1,000억 개는 갖고 있는 것을 발견했기 때문이다.

노화와 암 잡지를 통해 발표된 이번 연구는 - 데그레고리와 에반스가 체세포 돌연변이, 즉 난자가 수정된 후에 일어나는 돌연변이가 암에 존재하는지에 기초해서 체세포 돌연변이를 분류하고 암에 걸리지 않은 사람들의 몸에 있는 암 관련 돌연변이가 있는 세포의 양을 보여주기 위해 사용한 - 이전에 발표된 정상적인 조직에 대한 염기서열 데이터에 대한 메타분석이다.

데그레고리는 이렇게 설명했다. “당신이 수조 개의 세포를 갖고 있고 그 세포들을 길게는 100년까지 간수하면 그 세포들에 돌연변이가 쌓이게 된다. 알려진 돌연변이 비율을 감안하면, 우리에게 돌연변이가 생긴다는 사실은 놀라운 것이 아니다. 이번 연구가 시사하는 한 가지는 우리가 다른 관점에서 돌연변이를 살펴보고 또 그런 돌연변이가 암을 유발하는지 혹은 어떻게 암을 유발하는지를 살펴보기 시작할 필요가 있다는 것이다.”

에반스는 다음과 같이 설명했다. “암의 발생을 이해하기 위해서 우리는 정상적인 조직을 살펴볼 필요가 있다. 암으로 발전하게 되면 돌연변이가 모두 다 거기에 있고, 우리는 어떤 돌연변이가 실제적인 암 발생에 기여했는지를 반드시 알 수 있는 것은 아니다. 우리는 사람들에게 존재하는 많은 돌연변이가 암을 유발하는 돌연변이나 혹은 암과 관련이 있다는 생각을 가졌지만 얼마나 많은지 알지 못했다. 우리는 사람들이 나이가 먹을수록 암 관련 돌연변이가 증가할 것으로 생각했지만 어떤 유전자가 우세할지를 알 수가 없었고 또 얼마나 많은 수의 세포가 실제로 암 유발 돌연변이를 갖게 될지도 몰랐다.”

암 유발 돌연변이, 조직 환경과 어떻게 접속하는지가 더 중요
현존하는 문헌을 고찰한 후 에반스는 이전에 정상적인 조직의 돌연변이에 대해 연구를 실시한 연구가들로부터 데이터를 수집했다. 그는 독학으로 프로그래밍 언어인 파이썬으로 코드화하는 것을 공부해서 적절한 데이터를 뽑고 데이터 프레임을 만들어서 돌연변이를 개개인의 유전자와 조직과 나이에 따라 분류를 했다.

에반스는 이렇게 말했다. “우리는 몸속에 약 3조 개의 유핵세포를 갖고 있고, 그래서 객관적으로 보면 암 유발 돌연변이를 가진 세포 1,000억 개는 우리 몸의 전체 세포 수의 대다수는 아닌 것이다. 그러나 암을 유발하는데 단 1개만 있어도 되는 것을 고려하면 그건 놀랄 정도로 많은 수가 된다. 만약 그런 돌연변이를 가진 세포가 수십억 개가 있지만 암의 징후가 없다면 그게 무엇을 의미할까? 그런 암 유발 돌연변이를 몸속에 갖고 있는 것은 무엇을 의미하는가?”

이번 연구 결과의 흥미로운 측면 중 하나는 암 유발 돌연변이가 피부나 결장이나 식도를 포함한 특정한 유형의 조직에서는 엄청나게 많이 분포할 수가 있다는 것이다.

그는 계속해서 다음과 같이 설명했다. “어떤 조직에는 암 유발 돌연변이가 절대적으로 우위를 점할 수가 있다. 그러나 만약 예를 들어 식도를 살펴본다면 식도의 반은 - 비흡연자에게 암을 유발하는 일이 드문 - NOTCH1 돌연변이가 차지하고 있다. 따라서 만약 대부분의 사람이 그런 돌연변이를 갖고 있고 그런 돌연변이가 드물게 암을 유발한다면 이 돌연변이를 검사하는 것은 쓸모가 없는 것이다. 만약 우리가 단순히 암 유발 돌연변이만 찾는다면 우리는 언제든지 돌연변이를 찾아낼 것이지만 그런 돌연변이가 암 위험에 대해 우리에게 알려주는 것은 별로 없을 것이다. 암 유발 돌연변이가 조직 환경과 어떻게 접속하는지가 우리에게 암 위험에 대해 훨씬 더 많은 것을 말해줄 것이다.”

더 깊이 있는 연구 방향은 왜 어떤 조직에는 암 유발 돌연변이가 그렇게 많이 생기지만 암 발생은 비교적 적고, 다른 유형의 조직에는 암 유발 돌연변이가 상대적으로 적게 발생하는지를 연구하는 것이라고 데그레고리는 말했다.

그는 계속해서 이렇게 말했다. “우리는 이 연구를 시작하기 전에는 결장 세포는 약 90%에 암 유발 돌연변이가 생기게 되는 것을 몰랐다. 수치가 아주 높아서 너무 놀랍지만 결장암에 걸리는 사람의 비율은 비교적 낮다. 따라서 조직 유형들 간의 이런 차이점을 연구하는 것이 중요하다. 예컨대 피부의 상피조직에는 암 유발 유전자 변이체가 압도적으로 많아지게 되지만 폐조직에는 그런 변이체가 상당히 적은 이유는 무엇인가?”

에반스는 미래의 연구는 어떤 암 유발 돌연변이가 암 발생에 가장 크게 기여하는지를 계속해서 연구하고 대부분의 암 유발 돌연변이를 검사하는 유전학적 조기검진 도구를 개발하는 것을 도와주는 것이라고 말했다.

데그레고리는 이렇게 설명했다. “돌연변이는 대다수가 아무 것도 하지 않는다. 어떤 문제도 일으키지 않고, 많은 것이 염기서열의 부호화조차도 되어있지 않다. 우리 몸속의 모든 세포는 몇 백 개나 몇 천 개는 아니라도 몇 십 개의 돌연변이는 갖고 있고 그래서 우리가 볼 수 있는 돌연변이의 양태가 어떤 사람이 암에 걸릴 위험이 큰지를 결정하는지를 물어볼 기회를 우리가 갖는 것이다.”

참조:
E. J. Evans, Jr & J. DeGregori “Cells with Cancer-associated Mutations Overtake Our Tissues as We Age” Aging Cancer. 2021 Sep;2(3):82-97. doi: 10.1002/aac2.12037.