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림프종에서 미토콘드리아의 권력게임

전문가 제언: 림프종에서 미토콘드리아의 권력게임

한국과학기술정보연구원
전문연구위원 강빈구
(bgkang36@reseat.re.kr)

대사의 변경은 암의 첫 번째 바이오마커 중 하나이다. 이미 1925년에 Otto Warburg는 종양세포가 빠르게 포도당을 흡수하여 이를 유산(lactic acid)으로 전환하고 주위로 방출한다는 것을 관찰하였다. 이는 포도당을 덜 흡수하고 더 많은 분량을 이산화탄소로 산화하여 훨씬 적은 양의 lactate를 분비하는 다른 기관과 다르다는 것을 알았다. “Warburg 효과”로 알려진 이 놀랄만한 표현형은 현재 암 진단에 쓰고 있는 두 영상기술, FDG-PET(18fluoro- 2-deoxyglucose positron emission tomography)로 빠르게 포도당을 흡수하는 종양세포를 탐색하고, 1H magnetic resonance spectroscopy로 lactate 레벨이 증가된 부위를 탐색하는 진단기술의 이론적 기초가 되었다.

세포는 두 가지 방법으로 ATP를 에너지의 형태로 생산한다. 이는 해당과정(glycolysis)과 산화인산화(OxPhos, oxidative phosphorylation)이다. 전자는 포도당을 pyruvate로 전환하여 NAD+로부터 NADH를, ADP로부터 ATP를 생성한다. Pyruvate가 lactate로 환원되면 NAD+는 재생되고 glycolysis는 계속된다. 세포가 lactate를 분비하면 포도당으로부터 생성될 수 있는 에너지를 잃는 것이기 때문에 에너지 전환의 효율성이 떨어진다. 이와는 대조적으로 후자인 OxPhos는 pyruvate가 미토콘드리아에서 산화되어 그 환원력이 ATP를 생성한다. 이 방법은 전자보다 거의 20배가 되는 ATP를 생성한다.

Warburg는 종양 해당과정은 대사변칙이라고 생각했다. 그는 이것이 암의 근본적인 원인이 되는 호흡(즉 OxPhos)의 비-가역적 결함이라고 하였다. 이 모델은 후에 일반적인 원측으로 인정받지 못하였다. 그럼에도 불구하고 해당과정은 악성 종양성장에 일반적인 특징이고, OxPhos는 종양발생에 비-생산적이라는 개념은 아직도 널리 미치고 있다.

그러므로 DLBCL(diffuse large B cell lymphoma)에서 종양세포의 30%는 OxPhos에 관여하는 유전자가 고도로 발현되는 subset이라는 결과가 보고된

저자: DeBerardinis, R, J,
자료유형: 연구단신