당뇨와 암의 연관성

당뇨병과 암의 예상하지 못했던 연관성이 밝혀졌다. 영국 University of Dundee의 Dario R. Alessi 박사와 D. Grahame Hardie 박사를 비롯한 연구팀은 제2형 당뇨병 치료제의 목표 단백질인 AMP-activated protein kinase(AMPK)가 종양 억제 단백질 키나아제인 LKB1과 연관되어 있다는 사실을 발견하여 9월 24일 “Journal of Biology”에 “Complexes between the LKBI tumor suppressor, STRADα/β and MO25α/β are upstream kinases in the AMP-activated protein kinase cascade”라는 제목으로 발표하였다. AMPK는 포도당 농도를 낮추고 생합성 경로를 억제하며, 세포 증식을 억제하는 일종의 대사 조절 스위치이다. LKB1 유전자에 돌연변이가 일어나는 경우 일부 조직에 암 발생률이 크게 증가하는 Peutz-Jeghers 증후군이 나타나는 것으로 알려져 있다. AMPK의 활성화 패턴이나 LKB1의 기질에 대해서는 잘 알려져 있지 않지만 최근에는 LKB1이 STRADα/β나 MO25α/β와 같은 보조 단백질들과 결합하고 있으며, 이들 단백질이 LKB1의 활성을 증가시킨다는 사실이 밝혀졌다. University of Dundee의 연구팀은 쥐 간에서 두 가지 형태의 AMPK를 정제하여 모두가 LKB1, STRADα, 그리고 MO25α를 포함하고 있으며, AMPK 활성이 LKB1에 대한 항체에 의해 면역 침전된다는 사실을 발견하였다. 시험관 실험에서도 LKB1, STRADα/β, MO25α/β 단백질 복합체가 AMPK를 활성화시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한 HEK-293T 세포에서는 LKB1에 의한 AMPK의 활성화를 관찰할 수 있었지만 LKB1을 발현하지 않는 HeLa 세포에서는 관찰할 수 없었다. 그러나 HeLa 세포에 LKB1 유전자를 도입하여 발현시키면 다시 LKB1에 의한 AMPK의 활성화를 관찰할 수 있었다. 이 결과들은 모두 LKB1의 종양 억제 효과가 AMPK의 활성화를 통해 나타난다는 사실을 보여주는 것이다. 연구팀은 LKB1과 AMPK의 연관성을 고려할 때 당뇨병 치료제가 항암 효과를 나타낼 수 있을 것으로 생각하고 있다. 널리 사용되는 당뇨병 치료제인 metformin의 경우 HeLa 세포에서는 AMPK를 활성화시킬 수 없었지만 LKB1을 발현하는 HeLa 세포에서는 AMPK 활성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 metformin과 같은 당뇨병 치료제들은 아마도 LKB1을 직접 활성화시켜 AMPK를 활성화시킴으로써 포도당 농도 저하 효과를 유발하는 것으로 생각된다.

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출처 : KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』