1. 암세포
- 암은 세포의 변이를 말한다.
세포가 병들어서 만들어지는 병이 바로 암이다.
가. 암세포의 특성
- 증식
: 성장과 분열을 제한하는 조절기전 및 세포사멸 신호를 무시
- 전이(metastasis)
: 다른 종류의 세포가 차지하는 조직에 침입하여 증식
혈관 및 림프관을 통해 다른 조직으로 침트하여 다른 조직도 파괴한다.
전이가 이루어지면 치료하기가 굉장히 어려워진다고함
나. 한국인의 암발생 통계
- 남성 : 평균수명까지 생존시 암발생확률 약 38%
- 여성 : 평균수명까지 생존시 암발생확률 약 32%
※ 우리가 눈에보이지 않는 세포, DNA에 신경쓰고 살아야하는 이유는
남자는 5명중 2명, 여성은 3명 1명꼴로 암이 발생하기 때문이다.
다. 암세포의 발달
단 하나의 비정상적인 세포가 이웃세포들 보다 빨리 증식하면서
점점 성격이 다양한 세포를 만들어 악성을 만들게 된다.
이후 기저판(Basal lamina)을 뚫고 림프관, 혈관으로 침투하여 몸전체로 순환되면서 몸 전체로 퍼지게 된다.
2. 체세포 유전자 돌연변이와 암
암이 발생하는 근본적인 이유는 유전정보의 이상(돌연변이)이다.
DNA염기서열의 이상으로 세포성질이 변화되어,
그로 인해 세포가 암세포화 되는 것
가. 체세포 유전자 돌연변이
- 외적인 경우를 제외하고 모두 체세포 유전자 돌연변이
- 임의 돌연변이(Random mutation)을 통해 세포가 발생 후,
계속해서 임의 돌연변이가 진행되며 세포들이 다양화되다가
그중의 일부가 자연선택(natural selection)되어 암세포가된다.
돌연변이 세포들끼리 경쟁을 통해 생존능력이 뛰어난 악성세포가 급격히 늘어나면서 암이 시작되는 것이다.
그리고 이 암세포는 계속 진화를 거듭하면서 전이능력을 획득하여 다른 조직으로도 퍼지게 된다.
암세포가 다른 조직으로 침투했을 때도 경쟁을 통해 선택압(selection pressure)이 되어진다면 전이가 된 것이다.
암치료가 어려운 이유중에 하나는 세포의 진화에서 항암제를 극복하는 내성이 생기기 때문이다.
나. 생식세포 유전자 돌연변이
- 수정란이 되기 전에 정자, 난자가 돌연변이가 일어나는 것
성체가 되어도 세포들은 돌연별이를 갖고 있어 다음 세대로도 전달이 된다.
- 이것이 바로 유전병의 원인이다.
다. 염색체 유전자 돌연변이
가. 결실(Deletion) : 유전정보를 삭제하는 것
나. 중복(Duplication) : 유전정보가 복사되어 붙는 것
다. 역위(inversion) : 유전정보가 위아래가 바뀌는 것
라. 전좌(translocation) : 위치가 바뀌는 것
라. 암발생의 외부요인
폐암(Lung)의 경우 급격이 증가했다 감소하는 것을 볼 수 있다.
무분별한 공업화 및 담배소비의 증가와 함께 폐암 환자들이 증가
이후 환경규제강화 및 담배소비 감소가 폐암환자를 줄어들게 하였다.
이외에도 다양한 외부요인이 있다.
마. 암발생을 유도하는 인자
1) 외부 돌연변이 인자(Mutagen)
* 발암물질 *
- 벤조피렌(benzopyrene) : 담배, 디젤차 매연, 바베큐 연기
- 아플라톡신(aflatoxin) : 균류
- 염화비닐(vinyl chloride) : 플라스틱, 접착제원료
- 벤젠(benzene)
- 비소(arsenic)
* 방사선 *
- UV(자외선) : 강한 태양빛
- X-ray(엑스선) : 몸 내부를 보는 사진
2) 내생적 돌연변이 요인
* DNA 복제 오류
* 유해 대사 산물 : Free radicals
3) 바이러스 및 박테리아
* 인간 유두종 바이러스(human Papillomavirus) : 자궁경부암 *
- 바이러스 단백질에 의한 호스트 세포주기 활성화 및 세포사멸 억제
* B형 간염바이러스(heapatitis-B virus) : 간암 *
- 간세포에 상처를 주어서 염증을 만들어 암세포가 증가할 수 있는 환경을 만듦
* Epsten-Barr virus : 버킷림프종
4) 촉진인자
* 호르몬 *
- 남성호르몬은 전립선의 과립세포에서 암세포 성장을 촉진
- 여성호르몬은 유방의 유관세포에서 암세포 성장을 촉진
* 대사질환 *
3. 암발생 분자기전 : 유전자 돌연변이
가. 암유전자(oncogene, 종양유전자) - 체세포
- 정상세포를 암세포로 변형시키는데 기여하는 단백질을 만들어 내는 돌연변이 유전자
- 세포의 성장과 분열을 조절하는 정상유전자(proto-oncogene)
- 우성적(dominant)으로 작용
나. 단백질을 만드는 유전자 - 체세포
EGF, EGF recpter, RAS, RAF, MEK, ERK, FOS, MYC 등 모두다 암을 유발할 수 있다.
수용체 타이로신 키네이스(receptor tyrosine kinase)의
신호 전달 경로의 각각에서 암세포에 과활성화되었다.
암세포의 경우 분자스위치의 통제 신호를 무시하고 계속 활성화되어 증식을 한다.
다. 세포주기 조절 이상 - 체세포
체세포 분열의 과정에서 세포분열을 확인을 하는 M기, G1기, G2기에서 세포분열을 하지 말아야할 세포가 세포분열을 하면서 비정상적인 세포분열이 일어나는 경우
라. 종양억제유전자(tumor suppressor gene) - 체세포
* 종양억제유전자가 하는 일 *
- 세포주기 체크포인드(M기, G1, G2기)에서 정상세포 및 암세포의 과도한 성장과 증식을 억제하는 유전자
- 유전체의 안정성을 유지하기 위해 체크포인트에서 세포주기 진행을 제어
* 암발생원인 *
- 종양억제유전자가 돌연별이에의해 기능소실하여 암세포화 되는 것이다.
- 암세포는 수단과 방법을 가리지 않고 종양억제유전자를 돌연변이 시키려고 노력을 함
마. 암 감수성(Cancer susceptibility) 유전자 - 생식세포
부모에서 받은 암 감수성 인자
유방암, 난소암 발생에서 감수성 유전자 진단
>> 예방차원에서 유방, 난소 절제술을 하기도 한다.
>> 예방차원에서 유방, 난소 절제술을 하기도 한다.
BRCA유전자가 돌연변이인 사람이 유방암 진단 비율이 높다.
가족중에서도 유방암 난소암 발병율이 높았다.
가족중에서도 유방암 난소암 발병율이 높았다.
※ DNA 수선기작(repair mechanism)
DNA가 손상되었을 경우 BRCA1, BRCA2가 상동재조합(Homologous Recombination)을 통해 DNA를 수선한다.
4. 암 관련 유전자 발굴
가. 암유전체 연구
- 유전자를 갖고있지 않은 곳에 돌연변이가 생긴 것과
유전정보를 갖고 있는 곳에 돌연변이가 더 위험한 세포다.
암의 종류에 따라서 관찰되는 돌연변이의 숫자가 다르다.
폐암의 경우 돌연변이가 가장 많은 암이다.
폐는 밖으로 노출이 되어있기 때문에 계속 공기중의 발암물질에 의해서
돌연변이가 또 다른 돌연변이가 되면서 쌓이게 되는 것이다.
하지만 이 모든 돌연변이가 암을 유발하지는 않는다.
암과 관련된 곳에 돌연변이가 발생하는 것이다.
즉, 돌연변이가 되었다고 무조건 암에 걸리는 것은 아니다.
하지만 발암물질에 많이 노출이되면 암에 걸릴확률은 높아질 수 밖에 없다.
가. 암유전체 연구
- 유전자를 갖고있지 않은 곳에 돌연변이가 생긴 것과
유전정보를 갖고 있는 곳에 돌연변이가 더 위험한 세포다.
암의 종류에 따라서 관찰되는 돌연변이의 숫자가 다르다.
폐암의 경우 돌연변이가 가장 많은 암이다.
폐는 밖으로 노출이 되어있기 때문에 계속 공기중의 발암물질에 의해서
돌연변이가 또 다른 돌연변이가 되면서 쌓이게 되는 것이다.
하지만 이 모든 돌연변이가 암을 유발하지는 않는다.
암과 관련된 곳에 돌연변이가 발생하는 것이다.
즉, 돌연변이가 되었다고 무조건 암에 걸리는 것은 아니다.
하지만 발암물질에 많이 노출이되면 암에 걸릴확률은 높아질 수 밖에 없다.
나. Driver mutations
- 암을 발생시키는 돌연변이
다. Passener mutations
- 암발달에는 기어하지 않는 돌연변이
5. 암의 경로(cancer pathway)
암환자의 약 75%에서 아래 3가지 경로에 관여하는 유저자들 가운데 1가지 씩은 돌연변이가 이루어짐
가. RTK/Ras/PI3K
- 암유전자(oncogen)의 과활성화를 통한 암 발병 촉진
나. CDK/Rb
- 세포주기의 체크포인(M기, G1기, G2기)에서 정확하게 준비가 되지 않은 상태에서 유전자 분열이 일어난 것이다.
다. p53
- p53은 암세포의 증식을 억제하는 단백질이기 때문에 p53에서 돌연변이가 일어나면
암세포들이 활발하게 증식을 한다.
※ 표적항암제 개발
- 고장난 Pathway를 찾아 원래의 상태로 되돌리는 항암치료법
- 표적항암제 이전에는 화학요법(chemotherapy)은 분열하는 세포를 다 공격하기 때문에
부작용이 컸다. 암세포가 다른 세포에 비해 유사분열(mitosis)을 더 많이 하였지만, 정상적인 유사분열도 공격을 하였다.
※ Imatinib(Gleevec)
-9번 염색체의 전자된, 만성 골수성 백혈병(chronic myelogenous leukemia)의 치료 약물
- BCR-ABL 단백질의 활성을 저해하여 세포의 증식과 생존을 억제함
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