장염이 완전히 나은 뒤에도 장 속 세포에는 염증의 '기억'이 오랫동안 남아 대장암의 성장을 촉진할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 하버드 대학교 연구팀은 장염을 앓은 쥐와 인간의 장 세포를 실험실에서 배양해 분석하는 방식으로 이 같은 사실을 확인했다. 이번 연구는 장염이 반복되거나 오래 지속될수록 세포가 작동하는 방식 자체가 바뀌어 암이 생기기 쉬운 환경이 만들어질 수 있음을 보여준다는 점에서 주목받고 있다.
연구팀은 장염과 대장암의 연관성을 알아보기 위해 실험용 쥐에게 인위적으로 대장염을 유발하는 방법을 택했다. 염증이 급격히 악화되는 시기, 만성으로 이어지는 시기, 회복 시기로 단계를 나눠 쥐 23마리에서 추출한 5만 2,540개의 세포를 정밀 분석했다. 이 과정에서 어떤 유전자가 켜지고 꺼지는지, 세포가 어떻게 분열해 왔는지를 동시에 추적할 수 있는 새로운 분석 기술 '공유 추적(SHARE-TRACE)'을 직접 개발해 적용했다.
분석 결과, 장염이 완전히 낫고 100일이 지난 후에도 장 줄기세포(장 조직을 새로 만들어내는 세포)는 염증의 흔적을 그대로 간직하고 있었다. 장염을 겪은 쥐의 줄기세포 중 약 10%는 세포 증식과 재생을 조절하는 유전자 스위치가 비정상적으로 켜진 상태가 유지됐고, 이 변화는 세포가 분열할 때 다음 세대로도 고스란히 전달됐다. 쉽게 말해, 몸은 다 나았지만 세포는 여전히 염증을 '기억'하고 있는 셈이다.
이 염증 기억은 암이 싹트는 속도를 크게 높이는 것으로 나타났다. 장염을 앓고 회복된 쥐는 암을 유발하는 돌연변이가 생겼을 때 초기 종양이 생기는 비율이 8.7%로, 장염을 겪지 않은 쥐(2.5%)보다 훨씬 높았다. 반면 종양이 막 생기기 시작하는 단계에서 이 유전자 스위치를 차단하는 억제제를 투여하자 종양 크기가 약 40% 줄어들어, 치료 가능성도 함께 확인됐다.
연구팀은 "이번 연구는 만성 염증 질환이 어떻게 암으로 이어지는지 그 연결고리를 보여준다"며 "세포에 남은 염증 기억을 추적하면 눈에 보이는 종양이 생기기 전에 암 발병 위험을 미리 파악할 수 있고, 새로운 치료 전략으로도 이어질 수 있을 것"이라고 밝혔다.
이번 연구 결과(Epigenetic memory of colitis promotes tumour growth: 대장염의 후성유전학적 기억이 종양 성장을 촉진한다)는 3월 국제학술지 '네이처(Nature)'에 게재됐다.
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