비타민D 섭취가 암 발병 위험 감소한다

비타민D 섭취가 암 발병 위험 감소한다

암은 전세계적으로 사망의 주요 원인 중 하나이다.
이와 같이 연구자들이 가장 폭넓게 연구하는 인간병 중의 하나이기도 하다.

카스텐 칼버그 동핀란드대 교수와 알베르토 무노즈 마드리드 자치대 교수는 암생물학 세미나에서 새로 발표된 리뷰에서 비타민 D 신호의 분자적 기반과 암 예방에 대한 역할을 논의했다.

비타민 D: 생산, 가공 및 전사 관련 기능

비타민 D는 7-디하이드로콜레스테롤이라는 직접적인 콜레스테롤 전구체의 변환을 통해 피부에서 생성된다. 이 사건은 피부가 태양으로부터 UVB에 노출되었을 때만 촉발된다. 비타민 D는 또한 지방이 많은 생선, 계란 노른자, 버섯, 강화 식품과 같은 식품 공급원에서 얻을 수 있다. 하지만 식이요법 선택권이 제한적이기 때문에, 적당한 태양 노출은 비타민 D의 가장 좋은 공급원으로 남아있다.

 

음식에서 유래한 비타민 D는 화학적으로 비활성이므로 활성화를 위해 두 가지 과정을 거쳐야 한다. 첫 번째 과정은 간에서 일어나는데, 여기서 관성 비타민 D가 25-히드로록시비타민 D3로 변환되는데, 이 D는 캘키디올이라고도 한다. 가장 안정된 형태의 비타민 D로서, 이 대사물은 사람의 비타민 D 상태를 결정하는 바이오마커로 사용된다.

간에서 칼키디올은 신장, 상피세포(즉, 장기의 표면에 일렬로 늘어선 세포) 또는 면역세포에 의해 처리되어 생리학적으로 활발한 1,25-디히드록시비타민 D를 생산한다. 캘시트리올이라고도 불리는 이 활성 형태의 비타민D는 전사인자인 비타민D 수용체(VDR)의 고선호성 리간드(특정 단백질에 결합하는 분자) 역할을 한다. 단백질 합성의 첫 단계인 DNA를 RNA로 변환하기 위해서는 전사 인자가 필요하다.

많은 종류의 세포들은 세포질에 VDR을 포함하고 있다. VDR에 대한 비타민D 결합은 후자가 세포 증식, 분화, 세포사멸의 조절에 필요한 단백질을 암호화하는 유전자를 조절할 수 있게 한다. 비타민 D-VDR 복합체는 중요한 효소와 이온 채널의 기능에 영향을 미치는 신호 경로에도 영향을 미친다.

 

비타민 D 신호 전달 및 암 예방

지난 수십 년 동안, 연구는 암세포가 어떻게 발전하고, 증식하고, 전이되고, 심지어 화학요법 약물에 저항하는지에 대한 새로운 정보를 밝혀냈다. 암에 대한 가장 흥미로운 발견 중 하나는 인체에 의해 자외선(UV)B에 반응하여 생성되는 호르몬인 비타민 D와 암 발병 사이의 연관성이다. UVB에 과도하게 노출되는 것이 대부분의 피부암의 원인이라고 하는 반면, 아이러니하게도 UVB가 유발하는 호르몬이 암을 예방하는 열쇠로 보인다.

저자들은 "급성장하는 면역세포와 암세포는 둘 다 증식, 분화, 사멸을 조절하기 위해 같은 경로와 유전자를 사용한다"고 보고했다. 특히 암세포는 걷잡을 수 없이 증식하는 능력으로 악명이 높기 때문에 침습성 종양을 형성할 수 있다.

그러나 이러한 세포들은 면역세포와 동일한 비타민D 조절 경로에 의존하기 때문에 과학자들은 암세포의 성장을 적절한 비타민D 신호로 막을 수 있다는 생각을 고수해 왔다. 이 이론은 낮은 비타민 D 상태와 특정 암의 높은 위험과 나쁜 암 예후를 연관시킨 여러 연구에 의해 뒷받침된다.

 

비타민 D의 항암 효과에 대한 가장 강력한 증거는 대장암과 백혈병, 림프종과 같은 혈액암과 관련된 연구들에 의해 제시된다. 혈액 세포와 혈장 성분이 생성되는 조혈모세포 중에는 전구세포가 '차별화'되거나, 한 세포 유형에서 다른 세포 유형으로 변형된다. 비타민D는 대장처럼 빠르게 재생되는 조직에서 성체줄기세포의 분화뿐만 아니라 이 과정에서 중요한 성분이다.

 

그러나 비타민D 수치가 낮을 때, VDR 기능은 차선책이 된다. 특정 VDR이 건강한 세포와 심지어 암세포에서도 유전자 전사를 제어하려면 캘시트리올 결합이 필요하다. 충분한 비타민 D가 없으면 분화와 관련된 유전자의 발현이 조절이 잘 되지 않아 그렇지 않으면 건강한 세포가 완전히 분화되지 않을 위험이 커지게 되고, 그로 인해 걷잡을 수 없이 계속 성장하는 암세포가 된다.


"리간드 활성 VDR은 인간 게놈 내에서 1만개 이상의 로키에 결합되며, 인간 조직과 세포 유형의 많은 비율에서 1,000여개의 표적 유전자를 전사하는 데 영향을 미친다. 이러한 지속적인 VDR 결합 사이트는 인간 게놈과 비타민 D의 의사소통을 위한 일차적인 접촉점으로서, 즉 비타민 D 신호의 "핫스팟" 역할을 한다고 칼버그와 무노즈는 리뷰에서 설명했다.

 

저자들은 또 여러 연구 결과가 우수한 암 예방책으로서 좋은 비타민 D 상태를 유지하는 데에도 초점을 맞추고 있다고 말했다. 다만 비타민D 보충제(비타민D-diets가 적은 사람의 경우)에 대한 사람들의 반응도 다양하기 때문에 개인화할 필요가 있어 보인다. 일부 수혜자들은 비타민 D를 적게 섭취하면 쉽게 혜택을 받는 반면, 다른 수혜자들은 암 예방을 위해 4,000개의 국제 단위(IU) 또는 100 마이크로그램으로 가장 안전한 더 높은 복용량을 필요로 한다.

예를 들어, 25,871명의 참가자가 참여한 대규모 무작위 통제 실험에서, 연구원들은 5년 동안 하루에 2,000 IU의 비타민 D를 보충하면 건강한 참가자의 암 발병률이나 사망률을 줄일 수 있다는 것을 발견했다. 그러나 이는 2차 분석 결과 참가자 대다수가 비타민 D 보충제에 대한 낮은 응답자일 경우 그러한 연구 결과가 왜곡될 수 있다는 것을 보여준 후에야 명백해졌다.

핀란드 코호트와 관련된 또 다른 연구도 표본 모집단의 25%가 낮은 응답자로 밝혀졌을 때 유사한 연구 결과를 보고했다. 그럼에도 불구하고, 비타민 D 상태가 낮고 저선량 보충제에 잘 반응한 사람들의 경우, 연구자들은 비타민 D 섭취가 개선됨에 따라 암 발병 위험이 상당히 감소한다는 것을 발견했고, 치명적인 질병에 대한 비타민 D의 보호 효과를 보여주었다.