새로운 연구에 따르면 대기 오염은 폐에서 암을 유발하는 돌연변이를 품고 있는 비활성 세포를 활성화시켜 흡연 경험이 없는 사람들의 폐암 성장을 촉진할 수 있습니다.
“이 연구는 대기 오염 물질이 폐암의 초기 단계를 촉진하는 메커니즘에 대한 우리의 이해를 더해 줍니다. 특히 담배를 피우지 않은 사람들에게서 말입니다.” William Hill 박사(공저 저자이자 런던 Francis Crick Institute의 박사후 연구원) , 메드스케이프 메디컬 뉴스 에 말했다 .
흡연이 폐암의 주요 위험 요소로 남아 있지만 Cancer Research UK에 따르면 실외 공기 오염은 영국에서 약 10건의 폐암 사례를 유발합니다. 2019년에 전 세계적으로 약 300,000명의 폐암 사망자가 2.5μm(PM2.5) 이하의 미세먼지에 노출되어 사망했습니다 .
대기오염과 폐암 연관성
대기 오염과 폐암 사이의 연관성은 잘 알려져 있지만, 이 연관성을 설명하는 메커니즘을 정확히 찾아내기는 더 어려웠습니다.
한 가지 이론은 담배 연기와 자외선과 같은 환경 발암 물질이 DNA를 직접 손상시켜 돌연변이를 일으킨다는 것입니다. 그러나 최근 데이터에 따르면 그렇지 않을 수도 있습니다.
현재 연구에서 Hill과 동료들은 대기 오염 물질이 DNA에 직접 작용하기보다는 폐 조직의 염증 변화를 촉진하여 비활성 암 유발 돌연변이를 깨우고 사람들이 나이가 들어감에 따라 이러한 세포에 자연적으로 축적될 수 있다고 제안했습니다. 이 아이디어는 종양 형성이 2단계 과정이라는 수십 년 된 암 촉진 이론과 일치합니다. 초기 단계는 건강한 세포에서 돌연변이를 유도하고 그 후 프로모터 단계는 암 발달을 유발합니다.
연구팀은 비흡연자와 가벼운 흡연자에게 더 흔한 표피성장인자수용체(EGFR) 유발 폐암과 여행하기에 충분한 미세먼지인 2.5μm(PM2.5) 이하의 환경미세먼지에 주목했다. 폐로 들어가며 폐암 위험과 관련이 있습니다.
Hill과 동료들은 3개국 400,000명 이상의 데이터를 분석했습니다. 그들은 PM2.5 오염 수준이 다른 지역에서 EGFR 돌연변이 폐암 사례 의 비율을 비교했습니다 . 연구팀은 영국, 한국, 대만에서 EGFR 유발 폐암 사례 32,957건에 대해 PM2.5 수준과 폐암 발병률 사이에 유의미한 연관성을 발견했습니다.
그런 다음 연구자들은 미립자 물질 노출이 폐 종양 발병을 유발할 수 있는지 여부를 결정하기 위해 유전자 조작된 폐 선암 마우스 모델을 연구했습니다. 이러한 기능성 마우스 모델에서 대기 오염 물질은 폐의 대식세포 유입과 염증 반응의 핵심 매개체인 인터루킨-1β의 방출로 이어졌습니다.
결과 – 종양을 형성함
이 과정은 궁극적으로 “종양 형성에 연료를 공급한다”고 연구팀은 결론지었습니다.
연구팀은 또한 PM2.5에 노출되는 동안 항인터루킨-1β 항체를 사용한 치료가 대기 오염 물질에 의한 폐암 촉진을 감소시킨다는 사실을 발견했습니다.
295명의 개인으로부터 조직학적으로 정상적인 폐 조직의 상세한 돌연변이 프로파일링 은 건강한 조직 샘플의 각각 18%와 53%에서 발암성 EGFR 및 KRAS 드라이버 돌연변이를 드러냈습니다.
전반적으로 “우리의 데이터는 대기 오염 물질과 폐암 사이의 기계적이고 원인적인 연결을 제안합니다”라고 연구팀은 썼습니다.
이 연구는 대기 오염이 암을 유발하는 돌연변이를 운반하는 폐의 세포를 자극하여 “그들이 성장하고 잠재적으로 종양을 형성하도록 장려한다”고 Hill은 말했습니다. “생물학을 이해하면 고위험 개인을 식별하는 데 도움이 될 수 있으며 미래에는 오염된 공기를 호흡하여 발생하는 암을 예방할 수 있는 길을 열 수 있습니다.”
“현재 정상 조직에 축적된 돌연변이 세포를 제거하기 위해 할 수 있는 것은 아무것도 없지만 암 발병률에 영향을 미치는 촉진 단계가 있다면 이 단계를 억제하는 것이 암을 예방하는 효과적인 방법일 수 있습니다.” 발망이 말했다.
Hill은 또 다른 예방 옵션은 대기 오염 수준을 줄이는 것이라고 지적했습니다. “우리의 연구는 전 세계적으로 PM2.5 배출 감소를 위한 명령을 제공합니다.”라고 그는 말했습니다.
Hill은 또한 발견이 폐암을 넘어 확장될 수 있다고 믿습니다.
“이 염증 경로가 다른 유형의 암과 관련될 수 있고 다른 환경 발암 물질에 의해 유발될 수 있습니다.”라고 그는 말했습니다. “그러나 어떤 다른 환경 발암 물질이 이 경로를 유발할 수 있는지, 그리고 이것이 발생할 수 있는 신체의 다른 부분을 알아내기 위해서는 추가 연구가 필요합니다.”