암과인슐린린 | 서문

   암이 발생한다는 것은 그리 쉬운 일이 아니다. 암에 걸리는 사람에 비하여 암에 걸리지 않는 사람들이 훨씬 더 많은 것을 보아도 알 수 있다. 암 발생이 그리 쉬운 일이 아니더라도, 암에 덜 걸릴 수 있는 길이 있다면, 이에 대하여 알아보고, 대책을 미리 세울 수 있다면, 좋을 것이다. 세상이 암에 걸리는 것을 원하는 사람은 없을 것이다. 마찬가지로 암 예방에 대하여 나는 상관이 없다고 생각하는 사람도 없을 것이다.

  유전적인 원인, 운동부족, 이상 영양, 비만증, 스트레스 또는 환경오염 등으로 암 발생위험이 올라가게 된다. 여기에 담배를 피운다는 것은 내 몸에 발암물질을 퍼부어 넣는다는 뜻을 갖고있다. 담배 피우는 것을 금한다면, 모든 암 발생위험의 30%는 감할 수 있게된다. 모든 암 발생의 30%가 흡연과 상관관계를 갖고있다는 것은 그야말로 대단하다고 볼 수 있다. 건강한 음식을 섭취하면, 이 역시 모든 암 발생의 30%를 감할 수 있게된다. 이에 대하여 알아본다는 것 역시 중요하다고 볼 수 있다.

  흡연과 음식이 모든 암 발생위험에서 차지하는 비율이 비슷하다. 흡연에 대하여도 알아보아야 할 것들이 많이 있을 것이다. 그렇지만, 담배를 끊는다는 것은 오로지 한 사람의 의지에 달려 있는 것이다. 즉 발암위험의 30%를 줄이는 데에는 한 사람의 의지가 차지하는 부분이 거의 전부라는 의미이다. 그러나 또 다른 30%의 발암위험인 음식은 그리 간단하지 않다. 음식의 종류, 조리방법 및 식품의 생산지, 생산방식, 가공여부 및 유통구조 등 알아야 할 부분들이 만만치 않은 것이다.

  여기에 어떤 음식을 섭취할 때, 혈당이 얼마나 올라가는지도 중요하다.(혈당지수) 왜냐하면, 혈당이 올라가면, 인슐린이 많이 분비되어 올라간 혈당을 내려주게 된다. 이것이 제대로 작동하지 못하면, 당뇨병으로 발전하게 되는 것이다. 즉 당뇨병이란 올라간 혈당과 이를 내려주는 인슐린 사이에 문제가 발생한 병인 것이다. 올라간 혈당이 왜 중요하고, 이를 내리려는 인슐린에 어떤 문제가 있기에 혈당조절이 제대로 되지 않는지에 대한 궁금증이 생기게 된다. 어떤 문제가 발생하였기에 인슐린이 혈당을 조절을 제대로 못해낸다는 말인지 궁금하게 된다. 그렇다면 높은 혈당이나 인슐린이 왜 중요한지에 대하여 알아보는 순서일 것이다.

   어째서 당뇨병 환자들은 건강한 사람들에 비하여 암 발생위험이 더 올라간다는 말인가? 이것이 사실이라면, 혈당과 인슐린이 암 발생과 연관되어 있다는 말인가?

   한 학자(Henry J. Thompson, Colorado State University)는 심장질환, 비만증, 성인성 당뇨병 및 암의 4 가지 만성질환들은, 그 저변에 깔려있는 발병 경로에 공통적인 변화가 와있다고 말한 바 있다. 그 변화의 중심에서는 포도당 이용상태의 변화, 세포의 산화, 이로 인한 염증과 함께 세포증식 통제에 이상 발생, 혈관분포의 이상 및 세포자살 등에 문제가 발생했기 때문이라는 것이다.

    현재 고혈당, 인슐린, IGF-1, IGF-2, 헤모글로빈 A1c, AMPK(AMP-activated Protein Kinase)의 경로, 영양과다, 비만증, 신체활동, 에너지 발란스 등 많은 요소들이 암 발생위험에 어떤 영향을 끼치는지에 대하여 알아보려는 많은 노력이 있다.

   이는 각종 발암물질 및 환경오염, 특정한 감염증은 물론 유전적인 배경과 같은 전형적인 암 발생위험 요소들에 대한 연구와는 다른 제목으로, 이에 대한 연구조사들이 진행되고 있는 중에 있다. 앞으로 암 발생에 대한 지식의 범위를 세포단위로 넓혀가면서 암 정복에 대한 적극적인 노력이 있는 중이다. 즉 암이란 어떤 한 두 가지의 원인으로 발생하는 병이 아니고, 좀 더 광범위한 내용을 갖고있다고 여겨지는 것이다.

   이런 모든 새로운 생체표식을 통하여 인슐린-IGF 사이에 각각의 요소들을 포함하여 포도당 대사, 에너지 발란스 사이에 어떤 조합과 경로를 타고 나타나는 현상인지에 대한 해답을 얻을 수 있다면, 어려운 병을 풀어 가는데 큰 도움이 될 것임에 틀림없다. 

  이런 과정을 긍정적인 방향으로 끌고 가는 길에는 약물복용이나 생활습성에 오는 변화를 통한 길이 열리게 되는 것이다.

  어떻게 보면, 인류에게 발생하는 모든 병에 대한 해결고리가 암에 대한 연구를 통해서 이루어질 가능성까지도 있는 것이다. 세포에 대한 기본적인 설명과 함께, 신진대사에 대한 폭 넓은 이해가 있을 때 만성 질병들에 대한 근본적인 해결책이 마련될 가능성이 생기게 되는 것이다.

멧포민을 통한 이해 : 소식이 발암위험을 줄여줄 수 있다는 인식이 있어 온 지는 오래되었다. 소식으로 인한 호르몬과 사이토카인에 오는 변화 때문이며, 소식이 발암위험을 내려줄 수 있다는 최근의 연구조사 내용은 이를 좀 더 명확하게 만들어 준 것으로 보인다. 즉 소식이 암 분자의 특성에 영향을 주기 때문이라는 것이다. 암의 종류에 따라서는, 지나친 칼로리 섭취로 인한, 하나의 조절요소(mediating factor)인, 높은 인슐린 상태로 이어지게 된다.

   멧포민이 발암위험을 줄여줄 수 있다는 가설로부터 출발한 역학조사가 이루어진 바 있다. 이 연구조사는 비만증을 갖고있으면서 높은 인슐린 혈증을 갖고있는 사람들에게 이루어진 바 있다. 멧포민은 포도당 신생과 고혈당을 내려주는 작용을 한다. 멧포민은 세포단위에서 산화 부인산반응(phosphorylation=인산을 함유하는 화합물을 에스테르화하는 것)을 억제시킴으로 발암위험을 내려주는 것으로 보인다.

   따라서 사람에 따라서는 멧포민이 암 예방과 치료에 쓰여질 수 있을 것으로 보인다. 이에 대한 연구조사가 이루어지고 있다.(3)

인슐린, IGF-1 그리고 유방암 : 최근에 있었던 몇 가지의 역학조사는 여자들에게 올라간 혈청 내 테스토스테론과 낮아진 성호르몬 결합 글로불린(SHBG)을 보여줄 때 유방암 발생위험이 증가하는 것을 보여준 바 있다. 

   그 이유는 낮은 SHBG 때문에, 이에 결합하지 못한 테스토스테론과 에스트로겐의 생물학적으로 이용할 수 있는 농도가 올라가기 때문인 것이다. 그 원인은 비만증으로 인한 만성적인 고 인슐린 혈증인 것으로 보인다. 신체활동의 결핍, 비만증 그리고 인슐린 저항과 고 인슐린 혈증을 유도하는 높은 혈당지수의 음식물 섭취 때문이다.

  높아진 인슐린 수준은 혈장과 조직에서 IGFBP-1과 IFGBP-2(Insulin like Growth Factor Binding Protein-1 and -2)의 수준을 낮추어주게 되는데, 그 결과 IGF-1 및 IGF-2의 수준이 올라가게 된다.

   인슐린과 마찬가지로 IGF-1은 간에서 SHBG의 합성을 방해하면서, 난소에서는 성 스테로이드 호르몬들의 합성을 올려주게 된다. 더 나아가 인슐린과 IGF-1은 유방조직에 있는 유사한 수용기를 통하여 유방암 발생위험을 올려주게 된다. 이런 배경으로 인슐린과 IGF-1이 유방암 발생위험을 올려줄 수 있다는 결론을 내릴 수 있게된 것이다.

  고 인슐린 혈증과 증가된 IGF-1의 활동은 영양과다 및 높은 남성호르몬 상태의 서구식 생활습성으로부터 오면서 유방암 발생위험을 올려주게 된다. 이에 대한 전향적인 코호트 연구조사를 통하여 앞의 가설에 대한 정확한 내용을 확인할 필요가 있다. 유방암 예방을 위한 음식생활, 신체활동을 포함한 마땅한 약물의 개발이 있어야 할 것이다.(4)

에너지 발란스와 암 : 인슐린과 IGF-1의 역할 : 서구식 생활습성이, 인슐린과 IGF-1의 신진대사에 온 변화로, 암 발생위험을 올려준다는 이론이 제시된 바 있다. 인슐린은 에너지 신진대사를 조절하며, IGF-1의 작용을 증진시키며 IGF-1과 IGF-2의 결합단백질(IGFBP-1과 IGFBP-2)을 감소시킨다.

  인슐린과 IGF-1은 필요한 에너지 출처들(탄수화물, 아미노산)로부터 동화작용을 증진시키는 작용을 갖고있다. 인슐린과 IGF-1의 동화작용의 신호는 세포자살을 방해함으로 암 성장을 촉진시키면서 세포증식을 자극한다. 더 나아가 인슐린과 IGF-1은 성호르몬 결합 글로부린(SHBG)의 생성을 방해함으로 성호르몬의 혈중 농도를 높여준다.

  본 보고서는 대장, 췌장, 유방, 자궁내막 및 전립선 암과 신체크기(체중 및 키) 신체활동, 비만증에 관하여 역학적인 내용과 함께, 만성적인 고 인슐린 혈증, 혈청 내 IGF-1 및 IGFBP가 암의 원인이 되는지에 대한 내용이 들어있다.

  만성 고 인슐린 혈증은 대장, 췌장, 자궁내막 및 유방암의 원인이 될 수 있다는 결론이다. 한편, 증가된 IGF-1은 전립선암, 젊은 여자들에게 유방암과 직장암의 관련되어 있는 것으로 보인다.(5)

영양, 인슐린, IGF-1 신진대사와 암 발생위험 : 역학적 증거의 요약 : 낮은 신체활동, 높은 음식생활, 동물성 단백질, 포화지방, 및 빨리 소화되는 탄수화물로 규정되는 서구식 생활습성이 여러 암들의 발생위험을 증가시키는 것과 연관되어 있다. 인슐린이나 IGF의 신진대사가 이런 영양생활에 영향을 주면서, 동화작용에도 영향을 끼친다는 전부터의 가설이 있어왔다. 

   인슐린이나 IGF-1의 동화작용 신호는 세포자살을 억제하면서 세포의 증식을 자극하면서 암으로의 발전을 촉진시키게 된다. 대장암, 췌장암, 자궁내막암, 유방암 및 전립선암은 인슐린이나 IGF-1의 작용과 관련되어있다는 역학적인 증거가 쌓여가고 있다. IGF-1의 활동은 신체활동과 음식생활을 통한 영양학적인 에너지 발란스에 중요하게 작용한다.(6)