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암의 원인 : 감염(?)

발암원인
- 나이 (복사 오류) : 설계 오류, 운이 없어서
- IARC공인 :  3대 발암물질 ,  변이원
- 식사와 운동 : 천연식품, 전통 식품
- 직업 : 화학물, 먼지, 야근
- 조사 : 방사선, UV, 전자파
- 감염 : 바이러스도 발암의 원인
- 호르몬 : 성장호르몬
- 유전
- 물리적 손상


조개와 홍합에서 발견된 전염성 암
생명과학  양병찬 (2016-06-24 09:38)

《Nature》 6월 22일호에 실린 논문에 의하면(참고 1), "일부 조개, 홍합, 기타 쌍각류(껍질이 두 개로 되어 있는 연체동물)가 감염성 암세포(infectious cancer cell)를 보유하며, 이들 암세포가 개체 사이는 물론 종(種) 사이를 뛰어넘을 수 있다"고 한다. 이로써, 지금까지 전염성 종양(transmissible tumour)이 발견된 생물은 모두 6가지로 늘어났다. 그중 2가지 종양은 포유류에서 발견된 것으로 유명한데, 하나는 태즈메이니아 데블(Sarcophilus harrisii)의 존속을 위협하는 안면종양(facial cancer)이고(참고 2), 다른 하나는 전세계의 개들 사이에서 짝짓기를 통해 전염되는 암(venereal cancer)이다(참고 3).

"우리는 지금껏 '암은 자연계에서 간혹 우연히 전염된다'고 생각해 왔다. 그러나 이번에 쌍각류 사이에서 암이 널리 전염되는 것으로 밝혀짐에 따라, 그런 생각은 바뀔 것으로 보인다"라고 영국 케임브리지 대학교에서 개와 태즈메이니아 데블의 암을 연구하는 엘리자베스 머치슨 박사(분자생물학)는 말했다. "더욱이, 암이 종(種) 사이를 뛰어넘을 수 있다는 건 충격적인 사실이다"라고 그녀는 덧붙였다.

1. 조개의 충격

이번 연구를 지휘한 사람은 콜럼비아 대학교의 스티븐 고프 박사(바이러스학)인데, 그가 이끄는 연구진은 작년에 무척추동물들 사이에서 전염되는 암을 최초로 발견한 바 있다(참고 4). 작년에 전염성 암이 발견된 것은 우럭조개(Mya arenaria)라는 식용 조개로, 캐나다에서부터 미국 남부에 이르기까지 대서양의 갯벌에서 서식한다.
고프 박사는 바이러스로 인해 발생하는 암을 연구해 왔는데, 조개들 사이에서 흔히 나타나는 백혈병의 원인을 찾다가, 롱아일랜드, 메인, 캐나다에서 수집된 종양들이 동일한 유전체 시퀀스를 보유하고 있는 클론(clone)임을 발견했다. "우리는 '이 클론이 해안의 위아래에 사는 동물들 사이에서 전염된다'는 결론을 내리지 않을 수 없었다"라고 그는 말했다.
고프 박사는 전염성 암이 다른 연체동물에서도 유행하는지 알아보기 위해, 해양생물학자들을 찾아갔다. 그 결과, 캐나다 브리티시콜롬비아에서 채취된 홍합(Mytilus trossulus)과, 스페인 북서부의 갈리시아 해안에서 채취된 꼬막(Cerastoderma edule)과 황금카페트조개(Polititapes aureus)에서도 똑같은 전염성 암의 특징을 발견했다. 즉, 상이한 개체에서 발견된 종양세포들이 동일한 유전적 표지(genetic marker)를 공유하는 것으로 밝혀진 것이다.
감염된 꼬막에서는 두 가지 계열의 암세포들이 발견되었는데, 이는 전염성 암이 최소한 두 번 발생했음을 시사한다.

2. 진입장벽

암의 DNA를 유전적으로 분석해본 결과, 황금카페트조개의 종양은 (동일한 해저에 서식하는) 다른 종(種)에게서 유래하는 것으로 밝혀졌는데, 그 범인은 병아리껍질조개(Venerupis corrugata)였다.
"암이 상이한 종 사이를 뛰어넘은 것이 발견된 건 이번이 처음이다"라고 고프 박사는 말했다. 그러나 특이하게도, 고프 박사는 병아리껍질조개에서는 암의 징후를 발견할 수가 없었다. "아마도, 그 종양은 병아리껍질조개 중에서 취약한 개체들을 모두 없애버린 것 같다. 그런 다음 감수성 있는 숙주를 찾기 위해 다른 종으로 갈아탄 것 같다"라고 고프 박사는 말했다.
"암이 개체 사이에서 퍼져나가려면, 면역계의 공격을 회피해야 한다. 그런데 종간의 장벽은 개체 간의 장벽보다 더욱 높다"라고 머치슨 박사는 말했다. 조개는 포유류보다 원시적인 면역계를 갖고 있지만, 머치슨 박사는 "설사 그렇더라도, 전염성 종양이 종내이동과 종간이동을 할 때는 어느 정도의 저항성을 극복해야 한다"고 생각하고 있다.
또 한 가지 수수께끼는 '암세포가 개체 사이를 어떻게 뛰어넘는가?'라는 것이다. 연체동물은 게걸스러운 여과섭식동물(filter feeder)이므로, 암세포는 바다에서 떠다니다가 연체동물의 혈류로 들어가 새로운 백혈병을 파종할 수 있다. 그렇다면 종양세포는 숙주가 죽을 때 방출될 수 있을 것이다. 그러나 고프 박사는 '연체동물의 대변이 혈구세포로 가득 차 있다'고 지적하며, "암에 걸린 연체동물은 대변을 통해 종양세포를 바닷속으로 배출하는지도 모른다"고 말했다.

【참고】 이번 연구의 시사점

암은 하나의 세포가 체내에서 유전적 변화를 획득하여 부적절하게 증식함으로써 일어난다. 일단 시작된 암은 자연선택을 통해 진화하고, 종종 다른 신체의 부분으로 전이되는 세포주를 형성한다. 그러나 암은 일반적으로 숙주의 신체를 벗어나지 않으며, 지금까지 동물의 개체군으로 전이될 수 있는 잠재력을 지닌 암세포주는 극히 드문 것으로 간주되어 왔다.
암세포가 자유생활 감염원(free-living infectious agent)으로 될 잠재력을 보유하고 있다는 것은 '인간의 경우에도 암이 전염될 수 있을까?'라는 의문을 제기한다. 암세포의 대인감염과 생존은 장기이식, 임신, 실험적 치료, 수술 도중의 사고 등을 통해 일어날 수 있는 것으로 보고되었지만, 그런 경우는 드물며, 두 사람 간의 전이 수준을 벗어나지는 않는다(Strakova, A. & Murchison, E. P. Curr. Opin. Genet. Devv. 30, 49-55). 그러나 흥미롭게도, 최근 촌충의 암세포가 면역력이 심각하게 저하된 사람의 체내에서 퍼진 것으로 보고됨에 따라(Muehlenbachs, A., Mathison, B.A. & Olson, P.D. N. Engl. J. Med. 373, 1845-1852), '암세포가 새로운 숙주종을 침입할 수 있다'는 이번 연구결과가 관심을 끌고 있다.
암은 다세포생물에게 내재하는 위험이며, 암의 진화적 충동은 기본적으로 개체나 종간의 차이를 존중하지 않는다. 바다 밑에서 암이 널리 전염된다는 것은 암 연구에 흥미로운 개념과 새로운 방법을 제공할 것으로 보인다. 쌍각류에서 전염되는 암은 암의 전염과 숙주의 반응을 연구하는 데 새로운 모델을 제공한다. 한편 쌍각류 사이에서 전파되는 암의 병인을 이해하면, 양식산업에도 수산물의 질병 모니터링과 제어 방법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 보인다.

※ 출처: Elizabeth P. Murchison, "Transmissible tumours under the sea",
http://www.nature.com/nature/journal/vaop/ncurrent/full/nature18455.html

 

전염성」암、북미에서 쌍각류 조개에 만연

미국과 캐나다의 북동연안 앞바다에 서식하는 식용 쌍각류(대합. 바지락조개 따위) 조개에 「전염성 암」이 만연하고 있다는 연구논문이, 4월 9일 미국 과학지 「셀(Cell)」에 게재되었다. 이 암의 발견은, 해양의 건전성과 관련하여 새로운 의문을 던지는 것이라고 한다.
미국 컬럼비아대학 메디컬 센터(Columbia University Medical Center)등의 연구팀이 발표한 논문은, 오랜 세월에 걸쳐 무수한 쌍각류 조개를 죽음에 이르게 하고 있는 이 특이한 종류의 백혈병 상세를 세계에 처음으로 밝혔다.
동(同)센터에서 쥐의 백혈병을 연구하고 있는 논문의 주 집필자인 Stephen Goff씨는, 2009년에 해양생물 학자로부터 의뢰를 받고, 쌍각류 조개의 병이 바이러스성인가를 조사했다. 조사 결과에 그는 「대단히 놀랐다」고 한다.
백혈병에 걸린 쌍각류 조개는 대합(학명:Mya arenaria)으로 알려져 있는 종류의 조개. 병든 쌍각류 조개를 먹어도 인간이 암에 걸릴 우려는 없다고 그는 지적한다.
Goff씨와 연구팀은, 미국의 Maine주와 New York주, 캐나다의 Prince Edward Island주에서 채집한 조개를 상세하게 조사했다.
그 결과, 체내의 세포가 돌연변이 되어서 발생하는 대부분의 암과는 다르게, 이 백혈병 세포는, 질병에 걸린 쌍각류 조개의 각 개체의 세포와는 이질적인 것으로 판명되었다. 그러나 발견된 백혈병 세포는 거의 동일하기 때문에, 이것은 조개에서부터 조개로 전염하고 있는 1종류의 암성 세포주(細胞株)인 것이 시사되었다.
Goff씨는, AFP의 취재에 「계기는, 쌍각류 조개의 종양 유전자형(遺伝子型)을 조사했을 때이었다. 놀랍게도, 종양의 유전자형은, 그것들이 증식하고 있는 숙주 동물과 일치하지 않았다」라고 이야기한다.
「동해안(East Coast)전체에서 채취한 종양 샘플을 조사한 결과, 그 대부분이 거의 동일한 것이었다. 이것은 지극히 기묘한 것으로, 종양주(腫瘍株)로서 동물에서 동물에게 확산되어, 전염해 갔다고 생각된다.」 (Goff씨)

■ 「전염성 암」

이런 종류의 전염성 암은, 포유류에서는 지금까지 2종류밖에 알려져 있지 않다. 하나는 Tasmanian devil 사이에 널리 퍼진 안면종양(顔面腫瘍)이며, 또 하나는 성(性)감염하는 개의 암이다.
이번의 연구로 쌍각류 조개의 암이 특정되어, 게다가 많은 의문이 부상한 ──암이 출현해서 얼마나 경과한 것일까? 성인(成因)은 무엇인가? 어느 정도 확산되어 있는가? 다른 생물종으로도 전이하는가? 돌연변이의 발생 확률을 높이거나, 조개를 쇠약하게 하여, 병에 걸리기 쉬운 상태로 하거나, 하는 면에서, 해양오염의 관여는 없는지 ──등이다.
과학자들은, 이 의문에 대한 대답을 아직 하나도 얻지 못하고 있다.
「지금까지의 역사의 어디인가의 시점에서, 쌍각류 조개의 어느 개체에서 발생하여, 현재도 계속 확산하고 있는 ── 알고 있는 것은 이것뿐이다」라고 Goff씨는 이야기한다.
그러나 그에 의하면, 쌍각류 조개의 백혈병 연구를 진행시키는 것은, 인간의 암 전이에 관한 흥미진진한 식견을 가져다 줄 가능성도 있다고 한다. 이 백혈병은 숙주에게서 숙주로 대단히 용이하게 이동하고 있다고 생각되며, 암이 몸이 어느 부위로부터 다른 부위로 확산할 수 있는 것과 대단히 잘 닮아 있기 때문이다.
「1개의 세포가 이것을 하는 것을 가능하게 하고 있다. 이것이 무엇일까, 해명이 간절히 기대된다.」라고 Goff씨는 술회한다.


■ 조개류

미국 Columbia 대학교 한 연구팀은 미국 동부연안 우럭(soft-shell clams, Mya arenaria)에 발생하는 일명 ‘조개 백혈병(clam leukaemia)’이 바이러스에 의하여 발병되는 것으로
알려져 있었으나, 일종의 특이한 전염성인 암일 수도 있다고 발표하였다. 본 연구보고서에 의하면, 본 질병은 1970 년대에 규명이 되었는데, 당시 과학자들은 우럭들이 이상한 유형의 암에 의하여 죽어가고 있었으며, 일반적으로 깨끗하여야 할 혈액에 무수히 많은 세포들이 생기어 우유와 같은 색으로 변화함을 볼 수 있었다. 이들 세포들이 엉키어 기관에서 순환이 되지 못하여 때로는 우럭이 폐사되었다. The National Geographic 는 이를 발견한 Michael Metzger 박사가 조개백혈병은 일종의 전염성인 암으로 한 개체에서 생성된 세포들이 물에서 죽지 않고 살아남아 새로운 숙주에서 유입되어 번식한다고 말한 것으로 보도하였다. 본 연구를 주도하였던 Stephen Goff 박사는 “우리가 생각하였던 것보다 이러한 일이 무척추동물에서 일반적으로 일어날 수도 있다. ”라고 부연설명을 하였다. 연구팀은 본 질병은 jumping gene, 즉 DNA 가 복제되어 우럭에서 새로운 게놈으로 발달하는 것과 관련이 있는 질병임을 발견하였다. 이러한 현상을 Steamer 라고 부르기도 한다.
본 연구참여 과학자들은 건강한 우럭은 이들 게놈들이 두 번과 열 번 사이에서 복제를 하나, 백혈병에 걸린 우럭들은 150 회에서 300 회 사이에서 복제를 한다. 과학자들은 일부 바이러스가 원인이 되어 무수하게 복제되는 Steamer 을 일으키고 타 우럭들에 유입되어 중요한 유전자를 파괴하면서 암을 유발하는 가능성이 높은 것으로 믿고 있다. 본 연구팀은 New York, Maine 및 캐나다 Prince Edward Island 의 우럭들에서도 Streamer 를 규명하였다.
본 연구팀은 다음으로 건강한 우럭과 감염된 우럭 및 종양 세포들 속에서 게놈을 비교하였을 때 모는 종양이 유전적으로 동일하였으나, 이들의 유전자는 숙주의 유전자와는 상이함을 규명하고 이들 종양은 이들의 숙주자체에서 기원하지 안았다고 결론을 내렸다. Goff 박사는 그의 논문에서 꼬막(cockles)에도 감염되며 전염성인 암을 발견하였으며, 앞으로 이들 암이 한 종에서 타 종으로 전파되는지에 대한 연구를 계속하겠다고 밝혔다. Tasmanian devil tumor 을 연구하고 있는 Cambridge 대학교 Elizabeth Murchison 박사는 “우리는 암이 이들의 숙주에 한정되어 생기며, 숙주와 함께 죽는 것으로 생각하고 있다. 그러나 이제 우리는 암 크론(clones)들이 이들 숙주 이외에서도 살아 남아 타 숙주에도 점염됨을 알게 되었다. 패류에서 암이 어떻게 시작되며, 어떻게 전파되고, 어떻게 면역체계의 영향을 받지 않는지에 대한 규명은 암의 진화기작 규명에 크게 도움이 될 것이다.”라고 설명하였다.
<자료: 2015 년 4 월 10 일 http://www.fis.com/fis/worldnews/worldnews.asp?monthyear=&day=10&id=75746&l=e&special=&ndb=1 target=>

■ 암이 전염될 수 있을까요?
2016년 3월 2일  |  By: veritaholic  

암은 매우 무서운 병이지만 한 가지 그나마 다행스러운 특성을 가지고 있습니다. 그것은 그 무엇으로도 막을 수 없어 보이는 그 암세포의 광기도 오직 환자 본인에게만 영향을 끼칠 뿐이며 그의 사망과 함께 암세포 역시 사라진다는 것입니다. 환자의 면역력과 현대의학의 여러 기술을 이겨가며 쌓은 지식들도 모두 사라집니다. 다른 이에게 발생한 암 세포는 처음부터 모든 것을 다시 시작해야합니다.
만약, 암세포가 다른 이에게 옮겨갈 수 있게 된다면 어떤 일이 벌어질까요? 한 환자의 기관에서 기관으로 옮겨가는 것을 넘어 사람과 사람 사이로 점점 더 새로운 능력을 진화시켜가며 퍼져나간다면 말이죠.
아직 그런 종류의 암이 인류에게 당면한 위협인 것은 아니지만, 최근 보고된 몇몇 연구들은 인간에게도 전염성 암이 곧 등장할 지 모른다는 것을 예측케 합니다. 이는 자궁경부암처럼 암을 일으키는 바이러스를 말하는 것이 아닙니다. 실제 암 세포가 사람들 사이를 옮겨가며 자신을 증식시키는 것을 말합니다.
지금까지 사람에게 암이 옮겨진 예는 매우 특수한 상황에서의 사건들입니다. 19세의 한 실험실 여직원은 결장암 세포가 든 주사기를 만진 후 손에 암이 생겼습니다. 한 외과의사는 암 수술 중에 실수로 자신의 손을 베었다가 그 환자의 암 세포가 옮겨왔습니다. 또한 장기이식 과정에서 혹은 임신 중에  태아로 악성 종양이 옮겨간 예도 있습니다.
그러나 위의 경우 옮겨간 암세포는 더 이상 악성을 띄지 못했습니다. 실제로 다른 개체에게 전염되는 암은 아직은 동물들에게서만 발견되었습니다. 예를 들어, 실험실에서 모기가 한 햄스터에 걸린 암을 다른 햄스터에게 옮긴 적이 있습니다. 지금까지 전염성 암은 개, 태즈매니안 데빌, 그리고 최근 발견된 대합, 이렇게 세 동물들에게서만 발견되었습니다.
가장 잘 알려진 예는 성관계를 통해 개들 사이에 전파되는 암입니다. 이는 바이러스나 세균에 의해서가 아니라 암 세포가 직접 옮겨가는 것입니다. 지난 해 안드레아 스트라코바와 엘리자베스 P. 머치슨이 쓴 “죽지 않는 암 세포(The Cancer Which Survived)”에 이에 대한 설명이 잘 나와 있습니다.

“개과 전염성 성병 종양(Canine transmissible venereal tutor disease)”이라는 이름의 이 병은 약 11,000 년 전 어느 개의 한 세포가 암으로 바뀌면서 시작되었다고 여겨집니다. (왜 고양이가 아니라 개에게서 이런 일이 일어났을까요? 저자들은 개의 성교시간은 약 30분에 이르며 이처럼 성교시간이 매우 길기 때문에 성기 조직의 마찰및 파괴가 암 세포의 전이를 쉽게 만들었을 가능성을 이야기합니다.)

일반적으로 한 암세포는 하나의 개체 속에서 수 년 혹은 수 십년 동안 변이를 거듭하며 자신의 힘을 키웁니다. 따라서 이 수천년을 살아남은 암세포는 자신의 악성 유전자를 수선하고 안정화시키는 나름의 방법을 가지고 있을 것으로 연구자들은 추측하고 있습니다.
전형적인 암세포는 세포가 가진 본래의 DNA 수선기능을 제한함으로써 자신의 변이능력을 키웁니다. 이런 관점에서 볼 때, 이 고대로부터 전해온 암세포 역시 자신의 수명을 늘이기위한 어떤 방법을 만들었을 것입니다. 어쩌면 이 암은 그 과정에서 자신의 생존과 전파를 위해 개의 성 행동에 영향을 주는 방법을 찾아냈을 지 모릅니다.
두 번째로 발견된 전염성 암은 90년대 중반 발견된 것으로, 태즈매니안 데빌이 서로의 얼굴 피부를 떼어줄 때 전염되는 것입니다. 이 얼굴 피부암은 태즈매니안 데빌을 멸종 위기로 몰아놓는 한 가지 이유 중의 하나입니다.
단 두 경우만으로는 전염성 암을 그저 특별한 변이로만 생각하게될 수 있습니다. 그러나 지난 12월, 태즈매니아 대학과 캠브리지 대학의 연구자들은 PNAS에 실은 논문에서 태즈매니안 데빌 사이에 전염되는 또다른, 유전적으로 상이한 암이 존재한다는 사실을 발표했습니다. 어떤 동물에게 이런 암이 있다는 것 자체도 특이한 일인데, 다른 두 종류의 전염성 암을 가지고 있다는 것은 어떻게 받아들여야 할까요?
한 가지 가설은 태즈매니안 데빌이 특별히 전염성 암에 약하다는 것입니다. 기후변화, 혹은 인간의 사냥 때문에 이들은 지금 멸종 위기에 놓여있으며, 따라서 이들의 유전적 다양성은 매우 부족한 상태입니다. 한 개체의 세포 덩어리가 다른 개체의 상처를 통해 몸 속으로 들어갔을 때, 이들의 유전적 유사성은 면역시스템을 무력화시킬 가능성이 있습니다. 그 세포들 중 피부암 세포의 돌연변이가 있을 경우 이들이 새로운 암으로 발전했을 가능성이 있습니다.
그러나 연구자들은 더 불편한 설명 또한 가능하다고 말합니다. 곧, 전염성 암의 발병이 그렇게 희귀한 일이 아니라는 것입니다. 그들은 “인간에게도 이러한 암이 생겨날 가능성이 있는지를 조사해보아야 한다”고 썼습니다.
암은 수 억년 전, 최초의 다세포 생물이 나타났을 때부터 존재했을 것입니다. 그러나 가장 수명이 긴동물에게서 발병한 암이라 하더라도, 다른 개체에게 옮겨갈 수 있을만큼 진화하기에는 그 시간이 부족했을 것입니다. 그렇지 않았다면, 전염성 암은 매우 흔한 질병이 되어 있었겠지요.
지금으로서는 이 모든 것들이 아직 미지에 싸여있습니다. 2013년 콜롬비아 메델린의 한 41세 남성은 피로감, 열병, 체중 감소 때문에 의사를 찾아왔습니다. 그의 림프절은 암세포로 가득 차 있었으며 폐와 간에도 그 세포는 퍼져있었습니다. 그러나 그 세포들은 인간의 세포라고 하기에는 너무 작고 단순했습니다. 지난 해 11월 뉴잉글랜드 의학저널에 발표된 글에서 그는 이 환자를 처음 진단했을때 마치 퍼즐 문제에 부딪힌 것 같았다고 기록했습니다.
그 환자의 몸에 히메놀레피스 나나라는 촌충이 살고 있다는 것이 밝혀졌을 때 문제는 쉽게 풀렸습니다. 이 암세포는 그 기생충에게서 나온 것이며 숙주의 몸으로 전이된 것입니다.
촌충에게 생긴 암이 인간에게 위협이 될 거라고 생각한 사람은 없었습니다. 문제는 그 환자가 H.I.V 에 걸려 있었고 그 때문에 면역 능력이 크게 약화되어 있었다는 것입니다. 그는 몇 달 뒤 사망했습니다.
자연이 주는 놀라움은 참으로 무한합니다.