암과 당뇨병: 깊은 연관성에 대한 이해

2017년 1월 18일 (수) | by Abe Rosenberg

breakthroughs - islet cells Many people struggle with both diabetes and cancer at the same time.

알려진 대로, City of Hope는 최근 향후 6년 이내에 1형 당뇨병을 정복하겠다는 목표를 발표했으며 목표 달성에 있어 Wanek 가계의 관대한 선물이 부분적으로 도움을 주게 될 것입니다.

이번 발표는 다음과 같은 자연스러운 궁금증을 자아냅니다.

저명한 암 센터인 City of Hope가 당뇨병 연구와 치료에 그토록 많은 시간과 노력, 자원을 할애해야 하는 이유는 무엇입니까? 암과 당뇨병은 서로 아주 다른 질병이 아닙니까?

이 질문의 대답은 '예'이기도 하고 '아니오'이기도 합니다.

먼저 많은 사람들이 당뇨병과 암을 동시에 앓고 있습니다.

2형 당뇨병(가장 일반적인 형태) 환자들은 간암이나 췌장암 발병 확률이 2배나 더 높습니다. 이들 환자는 또한 결장암, 방광암, 유방암 발병 위험이 정상인보다 높습니다. 유방암과 당뇨병을 동시에 앓고 있는 여성 환자는 일반 유방암 환자에 비해 사망률이 더 높습니다. (특이한 점은 남성 당뇨병 환자는 전립선암 발병 위험이 더 낮다는 것입니다.)

이 두 질병의 동시 발병이 우연의 일치나 무작위로 일어나는 일이 아니라고 강력히 주장하는 연구 결과가 증가하고 있습니다. 암과 당뇨병은 생물학적 특성에서 위험 인자, 치료 옵션에 이르기까지 많은 측면에서 밀접한 관련이 있습니다.

City of Hope 당뇨병 및 신진대사 연구소(Diabetes & Metabolism Research Institute), 분자 및 세포 내분비학과(Department of Molecular and Cellular Endocrinology) 과장인 Debbie Thurmond 박사는 “암과 당뇨병은 동전의 양면과도 같습니다.”라고 주장합니다.  “두 질병은 신체의 정상적인 신진대사를 방해합니다.”

그의 주장은 비만이 두 질병 모두의 주요 위험 인자인 이유를 설명하는 데 도움을 줄 수 있습니다. 과도한 지방은 신진대사 방해는 물론 당뇨병과 암의 유발 요인으로 알려진 염증을 일으킬 수 있습니다. 인체 장기 주위에 축적된 지방은 화학 물질을 분비할 뿐만 아니라 세포를 보다 공격적으로 만드는 신호를 보냄으로써 종양 성장을 야기하고 동시에 인슐린 저항을 유발시켜 2형 당뇨병을 일으킵니다.

또한 한 가지 질병이 다른 질병으로 인해 더 강해질 수 있습니다. 일부 연구에서는 2형 당뇨병에서 일반적으로 나타나는 비정상적으로 높은 인슐린 수치가 암의 원인이 될 수 있다고 주장합니다. 또한 혈당 증가는 활발한 암 세포 활동을 야기하는 증상이기도 합니다.

당뇨 합병증 신진대사과(Department of Diabetes Complications and Metabolism) 과장이자 분자 종양학 전문가인 Rama Natarajan 박사는 "암 세포는 포도당을 좋아합니다."라고 덧붙여 설명했습니다. “포도당은 암 세포의 주된 먹이이며 이는 바르부르크 효과가 발견된 1930년 이래로 알려진 사실입니다.”

노벨상 수상자 Otto Warburg는 암 세포가 포도당을 정상 속도보다 200배 빠른 속도로 소비하고 대사시킨다는 사실을 입증했습니다. 실제로 PET 스캔은 포도당 소비가 많은 위치를 찾아 체내 암 존재 여부를 발견할 수 있도록 고안되었습니다.

당시 이론상으로는 당뇨병 환자의 혈당 수치를 낮추는 약물이 악성 세포를 "굶겨" 죽임으로써 잠재적으로 암 세포를 줄일 수 있다는 가설이 있었습니다. 때문에 많은 암 연구학자들은 2형 당뇨병 치료의 특효약인 메트포르민을 면밀하게 연구하고 있습니다. 메트포르민을 복용하는 당뇨병 환자의 암 발병률이 낮으며 암에 걸리더라도 사망률이 현저히 낮아진다는 주장이 있습니다.

그러나 일부 치료법은 한 가지 질병에만 효과가 있고 다른 질병은 악화시킬 수도 있습니다.

City of Hope 당뇨병 및 신진대사 연구소(Diabetes & Metabolism Research Institute) 디렉터인 Arthur Riggs 박사는 "일부 화학 요법은 인슐린 저항을 유도하여 당뇨병 증상을 야기합니다."라고 설명합니다. Riggs는 1970년대 선구자적인 연구 활동으로 합성 인체 인슐린 개발에 기여했습니다.

유감스럽게도 암 치료에 있어 가장 흥미로운 업적 중 하나인 면역 치료는 드문 자가 면역 질환인 1형 당뇨병을 야기합니다. 면역 치료는 인체의 면역 체계를 “자극”하여 췌장 내 중요한 인슐린 생성 세포를 공격할 수 있습니다. Riggs는 “면역 치료는 영구적 당뇨병을 일으킬 수 있습니다. 이는 심각한 합병증입니다.”라고 말했습니다. Riggs 동료 중 일부는 면역 치료가 환자에게 해가 되지 않을지 걱정합니다. 그러나 Riggs의 생각은 다릅니다. 그는 “그것은 과정에 불과합니다."라고 말했습니다. “면역 치료는 누군가의 생명을 구할 수 있으며 그에 따른 당뇨병은 치료가 가능합니다.”

이 모든 것이 암과 당뇨병 분야의 전문가가 협력해야 할 당위성을 보여줍니다. City of Hope는 40년 동안 이러한 논리와 필요성에 동의해왔으며 마침내 2014년 당뇨병 및 신진대사 연구소(Diabetes & Metabolism Research Institute) 설립과 함께 2016년에는 1형 당뇨병 치료를 위한 City of Hope Wanek 패밀리 프로젝트를 시작했습니다. 협업의 기회는 무궁무진하고 연구 교류에 대한 요구 또한 명확합니다.

유전자 조절 및 신약 개발 연구소(Gene Regulation and Drug Discovery Research)의 Ruth B. & Robert K. Lanman 소장인 Thurmond는 "연구진은 상대 질병까지 걱정해야 합니다. 한 가지 질병을 치료함으로써 다른 질병에 막대한 영향을 줄 수 있으므로 의사 소통과 정보 공유가 필요하며 우리 연구소는 이를 실천하고 있습니다."라고 말했습니다.

당뇨병 및 신약 개발 연구소(Diabetes & Drug Discovery)의 Samuel Rahbar 의장인 Riggs는 "이는 경험에서 우러난 추측이지만 실제로 우리 연구소의 당뇨병 연구원들은 대부분 암 연구도 병행하고 있으며 다수의 암 생물학자가 당뇨병과 관련된 연구를 수행하고 있습니다."라고 말했습니다.

1형 당뇨병 분야에서 효과적인 실험 치료 방법으로 촉망받고 있는 섬세포 이식보다 연구 협력이 중요한 분야도 없을 것입니다. 이는 인슐린 생성과 혈당 조절 효과를 기대하면서 기증자 췌장의 세포괴를 이식하는 방법입니다.

이 복잡한 이식 수술에 착수하려면 백혈병 및 기타 혈액암 치료를 위해 13,000회가 넘는 골수 및 조혈모세포 이식 수술을 한 동료 의료진과의 협의가 반드시 필요합니다.

Riggs는 “모든 이식 수술은 항상 거부 반응을 염두에 두어야 하므로 면역 체계를 억제해야 합니다."라고 말했습니다. “암 치료에 있어 골수 전문가들은 면역 억제에 대해 그 누구보다도 잘 알고 있습니다.”

이는 양쪽에 모두 유용한 방법입니다. 당뇨병 연구진들은 언젠가는 질병을 치료하고 부가적인 이점까지 제공할 수 있는 치료법을 개발하고 있습니다. 즉 골수 이식에 있어 중대한 장애물인 이식편 대 숙주 반응에 따른 질병 치료 효과를 기대하고 있습니다.

현재 진행 중인 다른 협업도 가까운 미래에 결실을 맺을 수 있을 것입니다. 대표적인 예는 다음과 같습니다.
 

  1. 최종당화산물 수용체와 일부 뇌종양 사이의 관련성 연구. 당뇨병 연구 전문가이자 National Business Products Industry 교수인 Natarajan은 "당뇨병에 걸린 생쥐에게서 신경교종이 빠르게 증식되는 것을 발견했습니다."라고 말했습니다. "우리 팀은 City of Hope 신경 외과 의사인 Behnam Badie 박사와 함께 이 사실을 연구하고 있습니다."

  2. 미국 국립 보건원(National Institutes of Health)의 후원으로 인슐린 저항이 유색 인종 비만 여성의 높은 삼중 음성 유방암 발병률의 주요 요인인지 여부를 연구하게 됩니다.

  3. 당뇨병, 대사 장애, 암의 연관 관계를 풀기 위해 박사 과정을 마친 학생들을 대상으로 한 교육 프로그램을 개발하고 있습니다.


물론 궁극적인 공통의 목표는 암과 당뇨병을 모두 근절시키는 것입니다. 그 때까지 얼마나 오랜 시간이 걸릴지는 아무도 알 수 없지만 두 분야의 연구 협력을 통해 한 단계씩 성공을 거둘 수 있을 것입니다.

Thurmond는 "연구자들에게 있어 '완치'는 함부로 할 수 있는 말이 아닙니다"라고 말합니다. "헛된 기대를 갖게 하고 싶지는 않습니다. 그러나 현재로서는 10년 이내에 암을 악화시키지 않으면서 당뇨병을 완치시키려는 계획을 갖고 노력하고 있습니다."

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City of Hope의 당뇨병 연구 및 치료에 대해 자세히 알아보십시오.

 

 

 

 

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