식이 조절이 뇌암 치료 새로운 길 열다

 

 

교모세포종은 악성 뇌종양 중에서도 가장 치명적인 형태로 알려져 있으며, 진단받은 환자의 대부분은 1~2년 내 생존률이 크게 낮습니다. 이 종양은 정상 뇌세포를 공격적으로 변형시켜 빠르게 증식하고 주변 조직으로 침투하며, 종양 세포는 대사적 특성이 정상 세포와 크게 달라 이를 이해하는 것이 치료 전략 개발에 핵심이 됩니다. 최근 미시간 대학 연구진은 교모세포종 종양 세포가 포도당을 사용하는 방식을 추적하며 이러한 대사적 차이를 규명했습니다.

연구진은 로겔 암 센터, 신경외과, 생체공학과와의 협력으로 뇌종양이 식단에서 특정 영양소를 소모하는 방식이 정상 조직과 다르다는 사실을 밝혀냈습니다. 공동 선임 저자인 다니엘 월 박사는 마우스 모델에서 식단 변화를 통해 종양 성장 속도를 현저히 늦출 수 있었다고 말하며, 이 접근이 향후 환자에게 새로운 치료 기회를 제공할 수 있다고 강조했습니다. 기존 교모세포종 치료는 수술 후 방사선 치료와 항암 화학요법을 포함하지만, 종양은 결국 재발하고 내성을 획득합니다. 연구진은 이 내성이 암세포 내 대사 재배선 때문이라는 점에 주목했습니다.

신진대사는 세포가 탄수화물, 단백질 등 분자를 분해하고 이를 새로운 분자로 전환하는 과정으로, 정상 뇌와 암세포 모두 포도당에 의존하지만 사용 목적이 다릅니다. 연구팀은 표지된 포도당을 쥐와 환자에게 주입해 추적한 결과, 정상 뇌는 에너지 생성과 신경전달물질 합성에 포도당을 사용한 반면, 교모세포종은 포도당을 DNA와 RNA의 구성 요소인 뉴클레오타이드로 전환해 세포 증식과 조직 침투를 촉진한다는 사실을 발견했습니다. 또한 정상 뇌는 아미노산 생성을 위해 포도당을 사용하지만, 종양은 이 경로를 차단하고 혈액에서 아미노산을 흡수하는 방식으로 대사를 재조정했습니다.

이러한 발견을 바탕으로 연구진은 혈중 특정 아미노산 수치를 제한하면 정상 뇌에는 영향이 적으면서 종양 성장을 억제할 수 있는지 검토했습니다. 실제 실험에서 세린과 글리신을 제한한 생쥐는 방사선과 화학요법에 더 잘 반응했고, 종양 크기가 대조군보다 작았습니다. 연구팀은 포도당 대사 경로를 추적할 수 있는 수학적 모델을 구축해 다른 약물 표적을 식별하는 데 활용했습니다. 코스타스 리시오티스 박사는 이를 도로와 교통에 비유하며, 종양이 집중적으로 사용하는 경로를 막는 것이 선택적 치료에 효과적이라고 설명했습니다.

연구진은 혈중 세린 수치를 제한하는 특수 식단이 교모세포종 환자에게도 유효한지 확인하기 위한 임상시험을 준비 중이며, 다학제적 접근을 통해 환자 치료 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있습니다. 이번 연구는 개별 연구자가 단독으로 수행하기 어려운 협력적 성과로, 식이요법과 대사 경로를 결합한 새로운 치료 전략 가능성을 제시합니다.