환경이 암의 발생에 끼치는 영향

Kundson 분류에 따르면 암의 발생 원인으로는 유전적 요인, 환경 요인, 유전적 요인과 환경 인자 간의 복합 요인, 기타 미확인 요인 등을 들 수가 있다.

유전적 요인에 의한 암 발생은 망막모세포종 등의 소아암이 해당되며, 환경 요인에는 공기, 물, 토양 및 음식, 음료, 생활 습관, 직업적 노출, 약물 등이 포함된다. 또한 복합 요인에 의하여 발생하는 대표적 암은 색소성건피증으로서 주로 자외선에 의해 생성된 thymine dimer를 제거할 수 있는 능력이 결여된 사람에게서 발생되는 피부암 종류이다.

이 중 환경 요인 및 복합 요인에 의해 발생하는 암이 전체의 약 60~90%인 것으로 추정하고 있으며, 많은 암들은 발암 물질에 대한 노출을 피하거나 생활 습관을 개선함으로써 예방할 수 있다고 본다.

양성 종양과 악성 종양

암 또는 종양은 ‘세포의 비정상적 증식’ 특성을 표현하는 약 200여 개 질환의 통칭으로 조직병리학적으로는 양성 종양과 악성 종양으로 분류한다. 양성 종양과 악성 종양의 가장 큰 차이는 악성 종양이 전이성을 갖는다는 점이다.

전이는 종양의 일부가 혈관계로 침투해 해당 종양 부위와 먼 다른 부위에 이동한 후 새로운 부위에서 다시 종양을 발생시키는 현상이다.

양성 종양은 비 침투성으로서 종양이 처음 발생한 부위에 잔류하는 경향이 있으며, 악성종양은 피부, 점막, 분비선 등의 상피조직에 생기는 암(carcinoma)와 근육이나 뼈와 같은 중배엽 조직에 생기는 육종(sarcoma)으로 나눌 수 있다. 또한 혈액 임파조직에 발생하는 백혈병이나 Hodgkin 질환 등도 악성종양에 속한다.

발암 매커니즘

화학물질에 의한 암 발생 과정은 다단계 과정으로 설명하고 있다. 많은 역학적 조사와 실험실 연구결과에 따라 현재는 발암 과정을 개시단계(initiation-stage)와 촉진단계(promotion-stage) 등 두 단계로 나누고 있다.

개시단계는 화학물질에 의하여 세포의 DNA가 손상되어 세포내 유전자가 영구적으로 변이되는 단계이며, 촉진단계는 종양전구세포(premalignant cell)가 발암촉진제(promotor)에 노출되어 세포가 비가역적인 악성 상태로 전환되는 단계로 나누어진다.

개시단계를 거친 종양전구세포는 세포증식을 일으키지 않는 상태로 생체 내에서 장기간 존속할 수 있으며 사람의 경우 이와 같은 잠복기가 20년 이상이 될 수도 있다.

촉진단계는 그 진행속도가 완만하다. 이에 실제적으로 암이 발생하기 위해서는 일정 기간 동안 발암촉진제에 노출되어야 한다.

발암물질의 종류

등록된 화학물질 400만 여종 가운데 일생생활에 실질적으로 이용되고 있는 것은 6만 여종 이상이며, 동물실험에서 발암 가능성이 있는 것으로 조사된 물질은 약 7천 종에 달한다. 또한 발암 가능성이 확인된 화학물질 중에서 약 1,000개 정도는 포유동물에 대하여 발암 양성 반응을 보였다.

발암물질은 작용 메커니즘에 따라 유전독성 발암물질(genotoxic carcinogen)과 후천적 발암물질(epigenetic carcinogen)의 두 가지로 분류한다.

유전독성 발암물질은 DNA에 직접 혹은 간접적으로 작용하여 유전자 코드를 변화 시키는 화학물질로서 대부분의 경우 변이원성을 갖고 있어 DNA에 비가역적 손상을 준다.

유전독성 발암물질은 생체내대사 없이 자체가 활성형인 1차 발암물질(primary carcinogen)과 반드시 생체 내 대사를 거쳐야 발암성이 나타나는 2차 발암물질(secondarycarcinogen)로 나눈다.

1차 발암물질은 직접 발암물질이라고도 하며 생체 내에서 매우 불안정하고 반응성이 풍부한 특성을 갖고 있으며 대표적인 물질이 알킬화제이다.

2차 발암물질은 발암성이 나타내기 위해서 생체 내 대사에 의한 활성화 과정이 필요한 발암 물질인 만큼 발암 전구물질로도 부르며 대부분의 발암 물질이 여기에 해당된다. 이에 대표적인 예가 배기가스, 담배 연기 내의 benzo(α)pyrene이다.

후천적 발암물질은 세포 내 DNA와 직접 작용하지 않고 다른 메커니즘에 의해 발암성을 일으키는 화학물질이다. 금속 이온, 고형 물질(석면, silica), 면역억제물질 등이 속한다. 특히 금속의 경우 현재 베릴륨, 카드뮴, 납, 니켈, 크롬, 코발트 등 12종의 금속에서 동물 시험 결과 발암성이 확인되었으며, 비소의 경우 동물 실험에서는 발암성이 증명되지 않았으나 사람에게는 발암성이 확인되었다.

발암촉진물질로는 tetradecanoylphorbol acetate (TPA) 및 PB와 같은 잘 알려진 촉진물질 외에 PCBs, TCDD 및 유기 염소계 살충제(DDT, aldrin, chlordane) 등의 환경오염물질이 포함되어 있다는 사실을 주목할 필요가 있다. 해당 물질들은 설치류에 있어 간암을 일으키는 것으로 밝혀졌다.