"암 환자 근육소실 막아라" 천연물·홍삼에서 해법 찾는다 [Weekend 헬스]
박준홍 전북대 수의과대학 교수팀
체중 5% 이상 빠지는 악액질 단계
아무리 영양보충해도 회복 힘들어
"전신대사 바뀌기 전 치료 최적기"
홍삼·한약재 섞은 복합처방 연구
근육세포 생존·에너지 생성 확인
【파이낸셜뉴스 제주=정명진 의학전문기자】 암 환자의 근육과 체중을 빼앗는 '암 악액질'은 근육보다 지방조직이 먼저 무너지면서 시작된다는 연구 결과가 나왔다. 따라서 근육이 본격적으로 줄기 전인 '전악액질' 단계가 치료의 최적기라는 것이다. 이 시기를 겨냥해 한약재 추출물과 홍삼 복합물로 악액질을 막으려는 연구가 진행 중이다.
박준홍 전북대학교 수의과대학 교수는 26~29일 메종글래드 제주에서 개최된 '제14회 국제인삼심포지엄'에서 암 악액질의 발생 기전과 천연물 기반 치료 전략에 관한 연구 결과를 발표했다.
■체중 감소 아닌 '근육 소실' 증후군
악액질은 칼로리를 보충하더라도 영양학적으로 되돌릴 수 없는 체질량의 소실이 일어나는 전신적인 영양 부족 상태를 의미한다. 단순한 체중 감소가 아니라 골격근이 점차 줄어드는 것이 특징인 복합 대사 증후군이다. 암뿐 아니라 노화와 만성질환에서도 생기지만, 가장 대표적인 원인은 암이다.
악액질은 진행 정도에 따라 세 단계로 나뉜다. 체중이 5% 미만으로 줄면서 전신 대사가 바뀌기 시작하는 '전악액질', 체중이 5% 넘게 줄고 근육이 위축되는 '악액질', 치료에 반응하지 않는 말기 '불응성 악액질'이다. 진단은 일정 기간 체중이 5% 이상 줄었는지, 피로와 식욕부진이 있는지, C반응성단백(CRP) 같은 염증 지표가 올라갔는지를 종합해 내린다.
화학요법, 표적치료제(키나아제 억제제), 면역관문억제제가 나오면서 암 생존율은 크게 높아졌다. 하지만 악액질은 여전히 암 환자 사망의 직접적인 원인 중 하나다. 연구팀은 악액질을 막으면 항암 치료 효과를 높이고 치료 기간을 늘려 생존율과 삶의 질을 함께 높일 수 있다고 설명했다. 현재 1차 치료는 영양 지원이지만 효과는 제한적이다.
악액질에는 여러 장기가 함께 관여한다. 암세포는 뇌 신경에 영향을 줘 식욕부진을 일으킨다. 지방조직에서는 에너지를 열로 소모하는 갈색지방화와 지방 분해가 늘어 혈중 유리지방산과 글리세롤이 증가한다. 근육에서는 아트로진-1(Atrogin-1) 같은 단백질 분해 유전자가 '집행자' 역할을 하며 근육 단백질을 분해한다. 간에서는 에너지를 낭비하는 대사가 일어난다.
연구팀은 전악액질 단계에서 지방조직의 기능 이상이 근육 소실보다 먼저 나타난다는 사실을 확인했다. 근육 단백질 분해가 늘기 전에 지방 분해가 먼저 증가했다는 것이다. 박 교수는 "전악액질 단계가 악액질 치료의 최적기"라고 강조했다.
박 교수팀은 대장암 세포(CT26)를 7일간 배양한 배양액으로 악액질 환경을 재현했다. 이 배양액을 지방전구세포(3T3-L1)에 처리하자 지방세포 분화가 억제되고, 분화를 조절하는 핵심 유전자(PPARγ, C/EBPα, aP2)의 발현이 줄었다.
이 모델을 활용해 한약재 추출물을 선별했고, 후보 물질인 'PA' 추출물이 악액질 환경에서 지방세포의 지방 축적을 회복시키고 핵심 유전자 발현도 되살린다는 것을 확인했다.
근육에서도 효과가 나타났다. 박 교수팀은 근위축 관련 유전자 1683개와 PA에 들어 있는 천연물이 표적으로 삼는 유전자 101개를 생물정보학적으로 분석해 24개 공통 유전자를 찾았다. PA 성분이 근위축 관련 유전자 24개를 조절할 수 있다는 의미다.
PA는 근육 단백질 합성을 담당하는 PI3K 신호 경로를 활성화했다. 이 경로의 하위 인자인 4EBP1의 인산화가 늘면서 단백질 합성이 증가했다. 암을 이식한 악액질 쥐에 PA를 투여하자 종양 무게를 뺀 체중과 다리 근육(전경골근) 무게가 늘었다. 근육 분해 유전자는 줄고 단백질 합성 유전자와 미토콘드리아 생성 유전자(NRF1)는 늘었다. 이 결과는 아직 논문으로 발표되지 않았다.
■홍삼 복합물, 악액질 쥐 악력 높여
박 교수팀은 홍삼과 다른 한약재를 섞은 복합 처방도 연구하고 있다. 근육 손상 지표인 크레아틴키나아제(CK)를 기준으로 한 새로운 선별법을 만들어 한약재 추출물 185종을 분석했고, 후보 4종을 찾아냈다. 이 가운데 홍삼과 함께 썼을 때 효과가 나는 조합을 골라 근육세포 생존과 미토콘드리아 생성을 확인했다.
악액질 쥐에 홍삼 복합물을 먹인 결과 체중 감소가 유의하게 줄었다. 체성분 분석(DEXA)에서는 21일째 제지방량에 변화가 나타났고, 악액질의 기능 지표인 악력은 유의하게 증가했다. 특히 공개 데이터베이스와 AI 기반 표현형 분석 플랫폼을 활용한 신약 재창출 연구도 진행하고 있다. 단일 화합물 약 3000종을 선별해 후보 26종을 골라냈다.
박 교수는 "홍삼 복합물과 단일 화합물 후보의 효과를 확인한 만큼, 악액질 치료제나 건강기능식품 개발을 앞당길 수 있을 것으로 기대하고 있다"고 말했다.
