설탕이 암에 직접 먹이를 주어 암의 성장을 촉진합니까? 베일러 의과대학(baylor college of medicine)과 웨일 코넬 의과대학(weill cornell medicine) 연구진이 주도한 연구에 따르면 적어도 생쥐에서는 대답이 '예'인 것 같습니다. 사이언스(science)에 발표된 그들의 연구에 따르면 매일 적당한 양의 고과당 옥수수 시럽(사람들이 매일 약 12온스의 설탕이 첨가된 음료를 마시는 것과 동일)을 섭취하면 이 질병에 걸린 쥐 모델에서 장 종양의 성장이 가속화되는 것으로 나타났습니다. 비만과는 별개로 연구팀은 또한 설탕이 함유된 음료의 섭취가 암 성장을 직접적으로 촉진할 수 있는 메커니즘을 발견하여 잠재적인 새로운 치료 전략을 제시했습니다.
 
공동 교신저자인 베일러 대학의 분자 및 인간 유전학 조교수인 윤지혜 박사는 “관찰 연구 수가 증가하면서 설탕이 함유된 음료 섭취, 비만, 대장암 위험 사이의 연관성에 대한 인식이 높아졌습니다.”라고 말했습니다. “현재 생각은 설탕을 너무 많이 섭취하면 비만으로 이어질 수 있기 때문에 건강에 해롭다는 것입니다. 우리는 비만이 대장암을 포함한 다양한 유형의 암 위험을 증가시킨다는 것을 알고 있습니다. 그러나 설탕 소비와 암 사이에 직접적이고 인과적인 연관성이 존재하는지 여부는 불확실했습니다. 그래서 나는 weill cornell medicine의 lewis cantley 박사 연구실에서 박사후 연구원으로 있을 때 이 중요한 질문을 다루기로 결정했습니다.”
 
먼저 윤 교수팀은 apc 유전자가 결실된 초기 대장암 쥐 모델을 생성했다. “apc는 대장암의 문지기입니다. 이 단백질을 삭제하는 것은 자동차의 브레이크를 제거하는 것과 같습니다. 그것이 없으면 정상적인 장 세포는 성장을 멈추거나 죽지 않아 폴립이라고 불리는 초기 단계의 종양을 형성합니다. 대장암 환자의 90% 이상이 이런 apc 돌연변이를 갖고 있다”고 윤 교수는 말했다.
 
이 질병의 쥐 모델을 사용하여 팀은 설탕으로 가당한 물을 섭취하는 것이 종양 발달에 미치는 영향을 테스트했습니다. 달게 한 물은 사람들이 소비하는 설탕 음료의 주요 감미료인 고과당 옥수수 시럽이 25%였습니다. 고과당 옥수수 시럽은 포도당과 과당이 45:55 비율로 구성되어 있습니다.
 
연구진이 apc 모델 생쥐가 마음대로 마실 수 있도록 물병에 설탕 음료를 제공하자 생쥐는 한 달 만에 급속도로 체중이 증가했습니다. 쥐가 비만이 되는 것을 방지하고 인간이 매일 탄산음료 한 캔을 마시는 것을 모방하기 위해 연구진은 쥐에게 하루에 한 번 특수 주사기를 사용하여 적당량의 설탕물을 경구 투여했습니다. 두 달 후, 설탕물을 섭취한 apc 모델 쥐는 비만이 되지 않았지만 일반 물을 섭취한 모델 쥐보다 더 크고 더 높은 등급의 종양이 발생했습니다.
 
“이러한 결과는 동물의 장에 초기 단계의 종양이 있는 경우(많은 젊은 성인에게 우연히 예고 없이 발생할 수 있음) 액체 형태의 고과당 옥수수 시럽을 소량이라도 섭취하면 종양의 성장과 진행을 촉진할 수 있음을 시사합니다. 비만과는 별개로”라고 윤씨는 말했다. “이 발견을 사람들에게 전달하려면 추가 연구가 필요합니다. 그러나 동물 모델에서 우리가 발견한 바에 따르면 설탕이 함유된 음료를 만성적으로 섭취하면 암이 발병하는 데 걸리는 시간이 단축될 수 있습니다. 인간의 경우 대장암이 초기 양성 종양에서 공격적인 암으로 커지는 데는 보통 20~30년이 걸립니다.”
 
"동물 모델에서의 이러한 관찰은 지난 30년 동안 단 음료와 설탕 함량이 높은 기타 식품의 소비 증가가 미국의 25~50세에서 대장암의 증가와 상관관계가 있는 이유를 설명할 수 있습니다."라고 cantley는 말했습니다. , 공동 교신저자, 전 윤 교수의 멘토이자 의학 분야의 암 생물학 교수이자 웨일 코넬 의과대학 산드라 앤드 에드워드 마이어 암센터 소장이다.
 
그런 다음 연구팀은 이 설탕이 종양 성장을 촉진하는 메커니즘을 조사했습니다. 그들은 적당량의 고과당 옥수수 시럽을 투여받은 apc 모델 쥐의 결장에 많은 양의 과당이 있다는 것을 발견했습니다. "우리는 단 음료가 결장과 혈액에서 각각 과당과 포도당의 수준을 증가시키고 종양이 다양한 경로를 통해 과당과 포도당을 모두 효율적으로 흡수할 수 있다는 것을 관찰했습니다."
 
연구팀은 종양 조직에서 포도당과 과당의 운명을 추적하기 위해 최첨단 기술을 사용하여 과당이 먼저 화학적으로 변화된 다음 이 과정을 통해 지방산 생산을 효율적으로 촉진하여 궁극적으로 종양 성장에 기여한다는 것을 보여주었습니다.
 
“대부분의 이전 연구에서는 동물이나 세포주에서 설탕의 효과를 연구하기 위해 포도당이나 과당만 사용했습니다. 음료나 음식 모두 포도당이나 과당만 들어 있기 때문에 이러한 접근 방식은 사람들이 실제로 설탕이 함유된 음료를 섭취하는 방식을 반영하지 못한다고 생각했습니다. 포도당과 과당이 비슷한 양으로 들어있습니다.”라고 윤씨는 말했습니다. “우리의 발견은 종양에서 과당의 역할이 지방산 합성을 지시하는 포도당의 역할을 강화하는 것임을 시사합니다. 그 결과로 생성된 풍부한 지방산은 암세포가 세포막과 신호 분자를 형성하고 성장하거나 염증에 영향을 미치는 데 잠재적으로 사용될 수 있습니다.”
 
과당 대사 또는 증가된 지방산 생산이 설탕으로 인한 종양 성장의 원인인지 확인하기 위해 연구자들은 apc 모델 쥐를 수정하여 과당 대사 또는 지방산 합성에 관여하는 효소를 코딩하는 유전자가 부족하도록 수정했습니다. apc 모델 쥐의 한 그룹에는 과당 대사에 관여하는 효소 khk가 부족했고, 다른 그룹에는 지방산 합성에 참여하는 효소 fasn이 부족했습니다. 그들은 이 유전자 중 하나가 결여된 쥐는 apc 모델 쥐와 달리 적당한 양의 고과당 옥수수 시럽을 먹였을 때 더 큰 종양이 발생하지 않는다는 것을 발견했습니다.
 
“이 연구는 대장암이 대부분의 설탕이 함유된 탄산음료와 기타 많은 가공 식품의 주요 성분인 고과당 옥수수 시럽을 종양 성장 속도를 높이는 연료로 활용한다는 놀라운 결과를 보여주었습니다.”라고 cantley는 말했습니다. "많은 연구에서 대장암 발병률 증가와 식이요법의 상관관계가 있었지만, 이 연구는 설탕 섭취와 대장암 사이의 상관관계에 대한 직접적인 분자 메커니즘을 보여줍니다."
 
윤 박사는 “우리의 발견은 또한 치료에 대한 새로운 가능성을 열어준다”고 말했다. “포도당과 달리 과당은 정상 세포의 생존과 성장에 필수적인 것은 아니며, 이는 과당 대사를 표적으로 하는 치료법을 연구할 가치가 있음을 시사합니다. 또는 약물에 의존하는 대신 설탕이 함유된 음료를 가능한 한 많이 섭취하지 않으면 결장에서 설탕의 가용성이 크게 줄어들 것입니다.”
 
인간을 대상으로 한 추가 연구가 필요하지만 윤 박사와 동료들은 이 연구가 설탕 음료를 섭취하는 것이 인간의 건강에 미치는 잠재적으로 해로운 결과에 대한 대중의 인식을 높이고 전 세계적으로 대장암의 위험과 사망률을 줄이는 데 도움이 되기를 희망합니다.
 
이 작업에 대한 다른 기여자는 drs. 양석진, 왕유메이, 저스틴 반 리퍼, baylor, marcus goncalves(주 저자), changyuan lu, jordan trautner, travis hartman, 황서경, charles murphy, roxanne morris, sam taylor, quiying chen, steven gross 및 kyu rhee weill cornell medicine, 취리히 대학 병원의 chantal pauli, mount sinai의 icahn school of medicine의 kaitlyn bosch, memorial sloan kettering 암 센터의 h carl lekaye, duke 대학의 jatin roper, 전남 국립 대학의 young kim과 함께합니다.
 
이 연구는 국립 보건원(national institutes of health), stand up 2 cancer, 텍사스 암 예방 연구소 및 국립 암 연구소의 지원을 받았습니다.