영국 글래스고우 대학교의 과학자들은 ‘인체의 에너지 공장’인 미토콘드리아가 암세포를 성장시킬 수가 있다는 사실을 발견하고 이를 Cancer Cell紙 최신호에 발표하였다. 미토콘드리아는 세포 내에 존재하는 복잡한 구조체로서, 에너지를 생성함으로써 인간의 성장과 활동의 원동력이 된다. 글래스고우 대학교의 Beatson 암연구소에서 활동중인 Cancer Research UK 연구팀은 미토콘드리아 내에 과도하게 축적된 단순대사체가 암세포의 성장을 조장하는 일련의 사건들을 촉발하는 과정을 밝혀냈다. 이번 연구는 다양한 암에 대한 분자적 수준의 이해를 증진시키고, 암을 예방 진단 치료하는 새로운 방법을 개발하는 데 결정적인 역할을 할 것으로 사료된다. 과학자들은 “미토콘드리아 내의 에너지 생성기관을 코딩하는 유전자들이 암의 억제자(tumor suppressor)로서 작용하며, 이 유전자에 결함이 생기면 암이 발생할 수 있다.”는 사실을 알고 있다. 그러나 이제까지 이 유전자의 돌연변이가 암을 발생시키는 기전은 규명되지 못하고 있었다. 연구진은 旣知의 암 억제 유전자인 SDH(Succinate DeHydrogenase를 코딩하는 유전자)를 주목했다. SDH 유전자가 손상을 입으면 대사체인 숙신산(succinic acid)이 세포 내에 축적되고, 이는 HIF-1이라는 단백질의 농도를 증가시킨다. HIF-1은 본래 정상상태에서는 특정 위기상황(예: 산소 부족)에서만 활성화되는 단백질이다. 이같은 상황에서 HIF-1은 혈관증식을 촉진함으로써 암세포가 보다 많은 산소를 얻는 것을 돕게 된다. 연구진은 이 같은 과정에 문제가 있음을 발견했다. 즉, 그들은 SDH의 돌연변이로 말미암아 세포내에 존재하게되는 고농도의 숙신산으로 말미암아 세포의 정상적 HIF-1 제거과정이 차단된다는 것을 밝혀냈다. HIF-1가 축적되면 혈관이 불필요하게 증식하여 암세포에게 자양분을 공급하는 결과를 초래한다. 글래스고우 대학교 Beatson 연구소의 Eyal Gottlieb 박사는 “우리는 SDH 유전자의 손상이 세포내 숙신산의 농도를 높이고, 이는 HIF-1의 분해를 억제하며, HIF-1은 그 다음으로 혈관증식, 암세포 성장/전이를 촉진하는 유전자의 발현을 촉진한다는 사실을 밝혀냈습니다.”라고 말했다. Cancer Research UK 의 理事인 Lesley Walker 박사는 “SDH의 돌연변이는 신장, 부신, 갑상선 암을 일으킬 수 있습니다. SDH 활성의 변화는 위암 및 장암과도 관련이 있습니다. 이 연구는 미토콘드리아의 돌연변이를 암과 관련시키는 최초의 분자 메커니즘을 발견했다는 점에서 흥미로운 것입니다. 암에 대한 분자수준의 이해를 증진시키는 것은 미래에 암을 예방, 진단 치료하는 새로운 방법을 발견하는 데 있어서 결정적으로 중요합니다.”라고 말했다. “Succinate links TCA cycle dysfunction to oncogenesis by inhibiting HIF-a prolyl hydroxylase”, Cancer Cell 2005 7:77-85