고지방 식단, 비만, 운동 부족이 건강에 해롭다는 사실은 누구나 안다. 특히 그런 생활습관이 심장병과 제2형 당뇨의 주범이라는 사실은 이미 오래전에 알려졌다. 하지만 이제는 그런 라이프스타일이 암과도 밀접한 관계가 있다는 점이 밝혀지기 시작했다. 좋지 않은 소식이다.

그러나 좋은 소식도 있다. 생활습관은 마음 먹기에 따라 얼마든지 바꿀 수 있다. 따라서 규칙적으로 운동하고, 붉은 육류가 많은 식단을 피하고, 과일과 채소를 많이 먹고, 담배를 끊는다면 모든 암의 70%를 예방할 수 있다.

암과 라이프스타일이 밀접한 관련이 있다는 것은 세계 전체를 볼 때 지역마다 특정 암의 발생 비율이 아주 다르게 나타난다는 점에서 극명히 드러난다. 미국에서 흔한 결장암, 전립선암, 유방암은 다른 지역에서는 상대적으로 드물게 나타난다. 발생 빈도가 10분의 1이나 20분의 1 정도다.

마찬가지로 놀라운 사실은 다른 지역에서 미국으로 이주한 경우 암 발병률이 한 세대 안에 미국에서 오래 살아온 사람들 수준에 이른다.

세계 다른 지역에 사는 사람도 미국인들의 생활방식을 따라가면 암 발병률이 올라간다. 예컨대 일본인들이 서양의 식습관을 받아들이자 결장암, 유방암, 전립선암 발병률이 크게 증가했다.

라이프스타일의 어떤 면이 암에 걸릴 위험을 높일까? 주범은 서양식 식단, 비만, 그리고 신체활동 부진으로 지목된다. 담배가 암과 밀접한 관계라는 사실은 50년 전부터 알려졌다. 그러나 식단과 체중 조절, 그리고 규칙적인 운동이 어떻게 암을 예방할 수 있는지는 이제야 밝혀지기 시작했다.

식단이 지대한 영향을 미친다는 증거는 지난해 여름 미국의학협회 저널(JAMA)에 실렸다. 의사들은 수술을 받은 결장암 환자들의 식습관을 수년 동안 추적했다.

수술 후 5년 동안 전통적인 서양식 식단을 계속한 사람은 과일과 채소가 풍부하고 붉은 육류가 소량만 포함된 ‘신중한’ 식단을 채택한 사람보다 결장암 재발 확률이 3배나 높았다.

그렇다면 식단이 어떻게 영향을 미쳤을까? 수술로는 결장암 세포가 전부 제거되지 않은 것이 분명했다. 수술 전에 이미 일부 세포는 1차 종양에서 다른 곳으로 퍼져 나갔다. 서양식 식단이 수술 후 잔여 암세포의 성장을 어떤 식으로든 촉진했다.

비만은 서양인들에게 담배 다음으로 중요한 암 유발 요인이다. 적절한 체중 유지가 암을 예방한다는 증거가 있다.

미국 암학회의 2003년 조사에 따르면 체중이 가장 많이 나가는 사람이 가장 적게 나가는 사람에 비해 남자의 경우 10가지, 여성의 경우 12가지 암으로 사망할 확률이 크게 높았다. 가장 극단적인 예는 남성의 경우 간암(거의 5배), 여성의 경우 자궁암(6배 이상)이었다.

운동도 일부 암을 예방하는 데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. 예를 들어 미국 간호사 건강조사(NHS)를 보면 하루 한 시간 이상 적당한 운동을 한 여성은 그보다 적게 운동을 한 여성보다 결장암에 걸릴 확률이 30% 낮았다. 운동은 유방암 예방에도 효과가 있었다.

전통적인 서양식 라이프스타일은 우리 몸속에서 암으로 발전하기 쉬운 세포나 이미 암이 된 세포의 성장을 촉진하는 화학물질을 만들어낸다. 가장 먼저 그 세포들을 암으로 발전시키는 요인은 유전자의 변화다.

모든 종양은 하나의 변절 세포로 시작된다. 처음에 그 세포는 인체의 약 30조 개 세포 중 하나다. 주변 세포와 다르지 않으며, 해당 기관이 필요할 때만 분열한다.

그러나 변절 세포는 해당 기관이 충분한 세포를 확보한 후에도 제어할 수 없이 증식하기 시작한다. 하나가 둘이 되고, 둘이 넷이 되고, 넷이 여덟이 되고, 결국에는 헤아릴 수 없을 정도로 세포가 많아지게 된다.

암은 궁극적으로 불량 유전자가 만드는 질병이다. 모든 암의 약 10%는 암에 취약한 유전자를 물려받은 사람에게서 나타난다. 어떤 경우엔 그 유전자들이 너무 강력해 암 발생 위험이 아주 높다. 그러나 우리 대다수는 우량 유전자를 지니고 태어난다. 그 유전자들은 우리 몸의 성장과 발육을 완벽하게 제어한다.

인간이 가진 유전자는 6억 년 이상의 진화 결과 가장 적합한 상태로 발전했다. 따라서 완벽하게 기능해야 마땅하다. 그러나 우리가 살아가는 동안 신체의 여러 세포에서 유전자들이 손상된다. 대부분의 암은 그런 변이된 유전자가 일으킨다.

모든 세포는 ‘원발암 유전자(Proto-oncogenes)’라는 종양 성장 촉진 유전자와 ‘종양 억제 유전자(tumor suppressor)’라는 성장 차단 유전자를 갖고 있다. 원발암 유전자를 활성화하는 변이가 생기면 성장 촉진 물질이 끊임없이 분비돼 세포가 무한대로 증식한다.

반면 종양 억제 유전자의 기능을 차단하는 변이가 생기면 성장 차단 물질이 분비되지 않는다. 대다수의 인간 암세포에서는 이 두 가지 변이가 복합적으로 존재한다. 일부 변이는 종양 형성 유전자를 활성화하고 일부 변이는 종양 억제 유전자의 활동을 막는다.

쉽게 말해 암세포는 발을 떼도 가속 페달이 계속 작동하는 데다 제동 장치마저 고장 난 상황인 것이다. 평생 동안 우리 몸 전체의 세포는 1경 번 분열한다. 1조의 1만 배다. 유전자의 제어 기능이 고장을 일으켜 종양이 생길 수 있는 가능성이 그만큼 커질 수밖에 없다.

종양의 성장과 차단을 제어하는 유전자 외에 또 다른 중요한 유전자는 텔로메라제(telomerase)다. 이 유전자는 건강한 세포에선 발현되지 않는다. 그래서 건강한 세포는 약 50회 정도 분열한 뒤 스스로 사멸한다.

그러나 여러 가지 암 세포에서는 이 텔로메라제가 발현해 세포가 무한정 증식된다. 또 세포가 스스로 손상된 것을 인지하면 ‘자살’을 유도하는 유전자도 있다. 만약 그 자살 유전자가 기능을 잃으면 암세포가 계속 증식한다.

유전자는 또 암세포의 전이에도 영향을 미친다. 전이란 암세포가 1차 종양에서 분리돼 가까이 있는 모세혈관이나 림프관 벽을 뚫고 들어가 신체의 다른 부위로 퍼져 나가는 것을 말한다. 지난해 연구자들은 배아의 세포들이 한 부위에서 다른 부위로 이동할 필요가 있을 때만 활성화하는 유전자 군을 찾아냈다.

전이되는 암세포에선 배아 시절 이후 오랫동안 잠자던 이 유전자들이 활성화됐다. 이 유전자들은 세포가 조직에서 분리되기 쉽게 만들어 주고, 그 세포가 혈관이나 림프관 쪽으로 이동한 뒤 그 벽을 통과할 수 있도록 해 준다.

최근 마이크로RNA-10b라고 불리는 작은 분자가 유방암 세포의 전이 능력에 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 이 발견으로 과학자들은 큰 기대를 갖게 됐다. 이론상으론 그런 작은 분자가 이상적인 치료 목표가 될 수 있기 때문이다.

도대체 무엇이 이 다양한 유전자 변이를 일으키는 걸까? 우리 주변에 존재하는 화학물질 중 돌연변이 유발 요인(mutagens)이 주범일 수 있다. 대표적인 것이 잘 알려진 대로 담배 연기다.

그러나 식품 방부제, 식수 오염물질, 공장 굴뚝에서 배출되는 오염물질 등 많은 사람이 암을 유발하는 것으로 의심하는 다른 환경 화학물질은 유전자 변이를 일으키는 경우가 드물다. 선진국의 경우 암의 1∼2%만이 그런 환경 오염물질이 원인인 것으로 밝혀졌다.

암을 유발하는 대부분의 유전자 변이는 세포가 자체 유전자를 의도치 않게 손상할 때 일어난다. 우리 몸의 세포는 정상적인 신진대사 과정에서 변이 유발 화학물질을 끊임없이 만들어 낸다. 세포가 산소를 물로 변환시켜 에너지를 생산할 때 ‘산소 유리기(oxygen radicals)’라고 불리는 변형된 산소 분자가 생성된다.

이 유리기는 유전자의 DNA를 포함해 세포의 모든 분자를 맹렬히 공격한다. 우리 몸의 세포는 원래 이런 손상을 복구할 능력이 있지만 완벽한 회복은 안 된다. 따라서 우리가 나이를 먹을수록 돌연변이 유전자 수는 늘어난다. 암은 유전자의 돌연변이가 일어나야 발생하지만 그것만으론 암세포가 제대로 성장하지 못한다.

외부에서 성장을 촉진하는 화학물질이 공급돼야 본격적인 암으로 발전한다. 여러 가지 변이를 가진 세포는 암이 될 조건을 갖췄거나 이미 암의 초기 단계에 있을지 모른다.

하지만 그 세포가 완벽한 암으로 발전하려면 추가적인 성장 촉진 물질의 자극이 필요하다. 인간 암의 대부분은 이런 비돌연변이성 ‘암 촉진’ 분자에 의해 나타난다.

서양식 식단이 어떻게 암 발생률을 높이는지는 정확히 밝혀지지 않았다. 서양식 식단은 유전자 변이를 일으켜 종국엔 암을 유발할 수 있는 화학물질을 다량 함유한다. 예를 들어 고온에서 조리한 붉은 육류는 이종환식아민(heterocyclic amines)이라 불리는 강력한 돌연변이 유발 물질을 생성한다.

식품은 다양한 화학물질을 함유하며, 그 화학물질은 몸 안에서 다른 화학물질로 바뀐다. 그래서 서양식 식단에서 과연 무엇이 암 발병률을 높이는지 정확히 식별하기가 어렵다. 그러나 그런 식단이 암의 위험성을 높인다는 사실은 분명하다.

비만이 암 발생을 촉진하는 이유도 아직은 정확히 밝혀지지 않았다. 그러나 발암물질이 어느 정도 역할을 할지 모른다. 비만은 혈액 속의 인슐린유사성장인자(IGF-1) 수치를 높인다.

이론상이긴 하지만 이 인자가 세포 자살 유전자의 기능을 억제하기 때문에 몸속에 흩어져 있는 초기 단계의 암세포가 사멸하는 것을 막는다. 염증도 비만과 암 사이의 연관성을 설명해 줄지 모른다. 염증은 상처가 났을 경우 감염을 막고 치유하는 정상적인 과정이다.

면역 세포는 시토킨(cytokines-항원에 대항하는 항체)이라는 물질로 염증을 일으킨다. 보통 염증은 단기간에 끝난다. 살갗이 베이거나 박테리아에 감염됐다면 염증이 상처를 치유하고 박테리아를 제거한다. 그 임무가 끝나면 염증은 가라앉는다.

그러나 염증이 상처를 신속히 치유하지 못하는 경우는 염증이 장기화한다. 손상된 조직은 손상된 세포를 대체하기 위해 세포 성장을 촉진하는 시토킨을 많이 분비해 줄기세포에 증식을 명령한다.

이 줄기세포 중 어느 하나라도 전암(前癌) 증상을 유발할 수 있는 변이를 확보한 경우 시토킨은 그 세포들의 증식을 촉진하기 때문에 종양 발생 위험이 높아진다.

예를 들어 우리 위에서 궤양을 유발하는 박테리아를 제거하기 위해 계속 염증이 생긴다면 그 부분의 조직은 암으로 발전할 가능성이 있다. 또 수년 동안 담석의 자극을 받은 담낭 벽이나, 간염 바이러스에 수년 동안 감염된 간에도 같은 일이 일어날 수 있다.

그렇다면 염증이 비만과 무슨 관련이 있을까? 지방 세포는 염증을 일으키는 시토킨을 혈류 속에 방출해 암세포의 성장을 촉진할 수 있다. 과체중이 심할수록 시토킨의 수치가 높아진다. 바로 이 시토킨이 암 촉진 요인으로 작용할 가능성이 있다. 그러나 정확히 규명하기 위해선 더 많은 연구가 필요하다.

적절한 강도로 규칙적인 운동을 하면 혈류 속의 IGF-1과 시토킨 수치가 낮아진다. 체중이 적정 수준으로 떨어지진 않아도 운동은 그런 수치를 낮춘다. 따라서 규칙적인 운동은 암을 예방하는 효과가 어느 정도 있으며 여성의 경우 혈류 속의 에스트로겐 수치를 낮춰 유방암을 예방할 수 있다.

암 유전자의 본질이 밝혀지고 암 유발 화학물질에 의해 그 유전자가 어떤 영향을 받는지 조금씩 밝혀지면서 새로운 진단법과 강력한 치료제가 개발되고 있다. 앞으로는 더욱 중요한 진전이 있을 것이다.

그러나 라이프스타일과 암의 상관 관계에 대한 역학 연구는 우리 개인에게 암 발생 위험을 낮출 수 있는 기회를 준다. 생활습관을 바꾸기가 쉽지 않지만 얼마든지 가능하다.

미국에서는 담배의 위험성이 처음 밝혀진 두 세대 전보다 흡연자가 크게 줄었다. 흡연을 더욱 줄이고, 식단과 체중, 운동 패턴을 개선하려면 앞으로 두 세대 정도가 더 지나야 할지 모른다. 하지만 불가능한 일은 아니다.

어쩌면 우리의 손자 손녀들은 우리 세대를 돌아보면서 우리가 가장 두려워하는 질병인 암에서 벗어나려면 단지 생활 습관만 바꾸면 되는데 왜 암을 극복하는 데 그렇게 오랜 시간이 걸렸는지 의아해 할지 모른다.

[WEINBERG는 MIT의 미국 암학회 연구 교수이며 화이트헤드 연구소의 연구원이다. 그의 팀은 인간 종양 촉진 유전자와 종양 억제 유전자를 처음 발견했다. 또 ‘변절 세포: 암의 원인을 찾아서(One Renegade Cell: The Quest for the Origin of Cancer·Basic Books, 1999)의 저자다. KOMAROFF는 하버드 의대 교수로 하버드 헬스 레터 편집장이다. 라이프스타일과 암의 상관 관계에 대한 자세한 정보는 health.harvard.edu에 나와 있다.]