암에서의 대사
정상세포와 암세포는 다른 에너지 대사과정을 거친다.
암세포를 둘러싼 종양 미세 환경 (Tumor microenvironment)에서의 산소 부족, 영양 결핍 등의 문제로 암세포는 이에 적응하고 성장하기 위하여 정상세포와는 다른 대사과정을 통하여 에너지를 얻는다.
정상세포이 경우 유산소 환경에서 glucose를 pyruvate로 전환시켜 미토콘드리아의 TCA cycle을 통해 ATP를 생성함
암세포는 pyruvate를 lactate로 변환하여 ATP를 생성하고, MCT를 통해 세포밖으로 배출하는 Aerobic glycolysis 대사과정이 활성화되어 있음.
또한, 암세포의 경우 glycolysis와 OXPHOS 두 가지 경로를 모두 이용가능하며 주변화경에 따라 조절함.
Aerobic glycolysis (Warburg effect)
- 모든 암에서 활발하게 일어나는 대사 과정으로, 산소를 이용하지 않고 대사 하는 과정
- 산소를 이용하는 OXPHOS 보다 ATP 생성 효율은 낮지만 빠르게 ATP를 생성할 수 있음
- 암 조직이 커질수록 혈액으로부터 산소공급이 어려워지는데, 암조직 내부는 저산소증이 발생하기 때문에 이러한 환경에 적응하기 위해 사용되는 대사 과정
- Aerobic glycolysis를 통하여 젖산을 생성하고, 암세포 주변을 산화시켜 종양 미세 환경 (tumor microenvironment)을 조절함.
- 이러한 종양 미세 환경에서 면역세포인 T-cell의 면역을 회피할 수 있음.
Glutamine 대사
암세포에서 glutamine 대사를 통하여 질소를 공급하는 것으로 연구되고 있음. Glutamine은 transporter에 의해 세포 안으로 들어오는데, oncogene인 c-Myc이 transporter의 발현을 촉진하여 glutamine uptake를 촉진하여 대사에 이용될 수 있도록 한다. 대사 된 glutamine은 다른 아미노산 합성이나 지방질의 전구체로 이용되어 암세포 성장에 관여한다.
> 참고문헌
암 대사 (Cancer Metabolism) 연구와 대사항암제 개발, KSBMB
Kim, S. H., & Baek, K. H. (2021). Regulation of cancer metabolism by deubiquitinating enzymes: The Warburg effect. International Journal of Molecular Sciences, 22(12), 6173.
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