암줄기세포와 유전자분화요법 1 – 암 줄기세포와 만들어지는 환경

분화 전 단계로 돌아간 상태의 암 줄기세포, 산소와 영양이 부족으로 인해 발생

암 줄기세포는 산소가 모자라는 저산소 구역에서 생기게 됩니다. 또 엽산, 콜린, 메티오닌 등의 영양소가 부족하면 암 줄기세포가 만들어집니다.

암치료에서 중요한 암 줄기세포와 암치료의 새로운 패러다임인 유전자분화요법에 대해서 말씀을 드리겠습니다.

 

암세포의 80% 이상은 식습관과 생활 때문에 생긴다

 

우리 몸에서 세포의 증식, 분화, 죽음을 조절하는 것이 유전자입니다. 유전자 발현이 잘못되었을 때 암세포가 생기게 됩니다.

 

암 발생에 대한 새로운 발견이 분자생물학과 후성유전학에 의해서 밝혀졌는데요. 유전자 발현을 조절하는 것이 세 가지가 있습니다.

 

histone, DNA methylation, mRNA, 이 세 가지가 조절되어서 정상적인 세포가 분화되기도 하고 이것이 잘못되면 암세포가 생기기도 합니다. 암세포가 생기는 것은 체세포 유전자가 꺼지고 배아세포유전자가 켜진 결과인데요.

 

그 원인의 80%는 후성적인 거라는 겁니다. 즉, 우리가 태어난 이후에 먹은 먹거리와 환경의 요인에 의해서 유전자 발현이 좌우된다는 거죠.

 

실제로 부모에서 받는 유전성은 20%입니다. 암이 발생하는 80%의 원인은 우리의 생활습관과 먹거리라는 것입니다. 그리고 암 줄기세포 대해서 잘 알아야 하는데요.

 

실제 암 줄기세포는 배아세포입니다. 우리 몸에 체세포가 있고요. 이것이 분화 12주 단계로 돌아간 것을 배아세포라고 하는데 실제 암 줄기세포는 이 배아세포를 이룹니다.

 

이것은 우리가 조직검사를 통해서 알 수 있는데 조직검사에서 poorly differentiated, 미분화도를 얘기합니다. 분화도가 적은 것이 암 줄기세포이고요.

 

또 우리가 혈액검사로 종양표지자 검사를 하는데 보통 CEA, AFP, CA15-3, CA125, 이런 것들이 다 배아세포의 태아배아항원인 것입니다. 이 체세포가 암 유전자에 의해서 암 줄기세포로 변화가 되어서 종양이 만들어지는 것이죠.

 

분화도로 암 줄기세포를 알 수 있는 방법

 

그래서 우리가 분화도를 가지고 암 줄기세포를 알 수 있는데 분화가 잘 된 암은, well differentiated 또는 moderated differentiated입니다. 이 같은 경우는 일반적인 암세포를 이야기하고요.

 

그 전 단계 poorly differentiated나 undifferentiated가 바로 암 줄기세포, 분화가 되기 전의 암세포를 이르는 것입니다. 암 줄기세포가 배아세포라는 건데 이것은 체세포가 되기 전에 모든 세포로 분화될 수 있는 것을 배아줄기세포라고 합니다.

 

정자와 난자가 만나서 분화되어 태아가 되고 또 성체가 되는데 분화 12주 단계의 이런 공모양이 배아줄기세포고요. 이때가 분화 12주 단계를 얘기합니다. 그다음에 배아줄기세포가 삼배엽 단계가 되어서 여기에서부터 장기간 만들어지게 되고요.

 

그래서 태아가 되고 성체가 됩니다. 이 성체의 체세포가 12주 단계까지 돌아간 것이 바로 배아줄기세포이고 이것이 곧 암 줄기세포라는 거죠.

 

그래서 이것을 태아항원단백질이 우리 몸에서 나올 때 암세포가 있다는 것을 알 수가 있습니다. 종양표지자 혈액검사를 통해서 알 수 있는 것이죠.

 

암 줄기세포가 생기는 환경 두 가지 – 산소, 영양 부족

 

암 줄기세포가 생기는 환경이 중요한데 크게 두 가지 환경에서 암 줄기세포가 생깁니다. 첫 번째 환경은 저산소 구역이 생길 때입니다.

 

암 줄기세포가 만들어지는 것이 한 개에서부터 생깁니다. 이게 차츰 2개, 4개, 8개, 기하급수적으로 증식해서 한 400만 개 정도가 되면 신생혈관이 만들어집니다.

 

신생혈관이 만들어지고 나서 이 혈관을 통해서 모든 세포가 산소 공급을 받게 되는데 신생혈관에서부터 멀어지면 산소농도가 떨어지게 됩니다. 산소농도를 보는 그림인데요. 신생혈관으로부터 150μm까지는 산소농도가 일정합니다.

 

그런데 그 이상 떨어지게 되면 이렇게 산소농도가 떨어지는 저산소 구역이 생기는데 여기에서 이렇게 빨간색으로 표시된 게 암 줄기세포입니다. 암 줄기세포는 산소가 모자라는 저산소 구역에서 생기게 되는 것이라는 거죠.

 

또 하나 과정은 영양결핍입니다. 우리 몸에서 엽산이나 콜린, 메티오닌, 이런 영양소가 부족하면 hedgehog signaling을 이용해서 암 줄기세포가 만들어지게 됩니다. 영양부족, 불균형이 암 줄기세포를 만들게 됩니다.

 

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