쓴맛이 암을 죽일까요?

인간의 감각 기관에는 우리가 주변 환경을 적절하게 인식하는 데 도움이 되는 단백질 성분을 가진 특정 수용체가 있습니다. 빛에 반응하는 단백질은 눈의 망막에서 생성됩니다. 냄새에 민감한 단백질은 코의 후각 상피 등에서 생성됩니다. 그러나 이러한 단백질 물질이 감각 기관의 범주에 속하지 않는 구조에서 생성되는 경우가 있습니다. 예를 들어, 면역세포, 신장, 간 구조에 후각 수용체가 존재하는 이유는 무엇일까요? 미각 수용체는 폐 조직에서 생성되는 이유는 무엇일까요? 특히 쓴맛에 민감한 단백질인 T2R14는 기관지 근세포에 존재합니다.

펜실베이니아 대학교 과학자들은 앞서 두경부 신생물의 종양 구조에 다량의 T2R14 단백질 물질이 포함되어 있다는 사실을 발견했습니다. 두경부 악성 종양에는 인후, 후두, 부비동, 구강에서 발생하는 신생물이 포함됩니다. T2R14 수용체를 쓴맛으로 자극하면 세포 사멸(세포의 일종의 자기 파괴)이 활성화됩니다. 이 과정이 활발할수록 환자의 회복 가능성이 높아집니다.

유방암 수술적 절제술 시 리도카인을 국소 마취제로 사용하면 예후가 더 좋다는 보고도 있습니다. 이 경우, 리도카인은 종양 재발 가능성을 유의미하게 감소시켰습니다.

과학자들은 리도카인에 의한 T2R14 수용체 활성화에 대한 새로운 연구를 수행했습니다. 리도카인은 특정 분자를 통해 간접적으로 작용하여 세포 내 칼슘 이온 농도를 증가시킵니다. 감각-미각 수용체나 호흡기 근육 세포에서 칼슘 이온 농도의 증가는 전기화학적 진동의 전도와 근육 수축 활동을 담당하는 이온 경로의 기능에 즉각적으로 반영됩니다.

암 조직에서 T2R14가 활성화되면 유리 칼슘 이온이 미토콘드리아로 이동하고, 미토콘드리아에서 산화 과정이 시작됩니다. 산소의 작용으로 영양소 분자가 분해되고 에너지가 특정 세포에 적합한 형태로 저장됩니다. 이 과정의 부산물로 활성 산소가 생성되는데, 이는 단백질, 지방 세포, 핵산을 손상시킬 수 있는 산화 분자입니다. 칼슘 이온 수치가 증가하면 활성 산소종의 생성이 증가하여 단백질 잔류물 제거 기전을 무력화시키고, 이는 결국 자기 파괴 프로그램인 세포자멸사를 시작합니다.

과학자들은 리도카인 투여와 편평세포암 두경부 구조 내 쓴맛 수용체 작용 사이의 연관성을 추적해 왔습니다. 그러나 아직 확실한 결론을 내리기에는 너무 이르며, 연구가 계속 진행 중입니다. 이 마취제가 항암 치료의 효과를 향상시키는 데 사용될 가능성이 매우 높습니다.

연구에 대한 전체 세부 사항은 Penn Medicine News의 Penn Medicine News 페이지에서 확인할 수 있습니다.