뇌종양 중 교모세포종(glioblastoma, GBM)은 가장 공격적인 유형이며 환자 생존율이 가장 낮은 것과 관련된다. 여러 증거 라인에서는 오메가-3 다가불포화지방산(omega-3-polyunsaturated fatty acids, ω3-PUFAs)이 여러 유형의 암에 대한 예방 및 치료에 잠재력을 지닌다고 확립되어 있다. ω3-PUFA인 도코사헥사엔산(docosahexaenoic acid, DHA)은 여러 암 세포주에서 성장 억제 및 세포자멸사와 자가포식(autophagic) 세포사멸을 유도하는 것으로 보고되었으나, GBM 세포에 대한 그 영향은 아직 알려지지 않았다. 본 연구에서는 GBM 세포주 D54MG, U87MG, U251MG 및 GL261에 대한 DHA의 세포독성 효과를 조사하였다. DHA로 GBM 세포를 처리하면 PARP 절단이 유도되고 sub-G1 세포의 개체수가 증가하며 TUNEL 양성 세포의 수가 증가하였는데, 이는 모두 세포자멸사(apoptosis)를 시사하는 소견이다. 또한 DHA로 GBM 세포를 처리한 결과 LC3-II 수준 증가, GFP-LC3 puncta 증가, 자가포식 플럭스(autophagic flux) 활성화로 확인되는 바와 같이 자가포식 활성의 유의미한 증가가 나타났으며, 이에 더해 5'-AMP-활성화 단백질 키나아제(5'-AMP-activated protein kinase, AMPK)의 활성화가 동반되었고, 인산화된 Akt(p-AktSer473) 수준 및 mTOR 활성은 감소하였다. 생체 내에서는 ω6-PUFAs를 ω3-PUFAs로 전환하는 Caenorhabditis elegans ω3-desaturase의 내인성 발현이 있는 fat-1 형질전환 마우스에서, 야생형 마우스와 비교하여 마우스 교모종(GL261) 세포를 피하 주사한 이후 종양 부피가 유의하게 감소하였다. 또한 fat-1 형질전환 마우스의 종양 조직에서 TUNEL 양성 세포 수와 LC3-II 수준이 야생형 마우스의 종양 조직에 비해 증가하였다. 아울러 fat-1 형질전환 마우스의 종양 조직에서는 p-Akt 수준이 감소하고 p-AMPK 수준이 증가하였다. 이러한 결과는 ω3-PUFAs가 GBM 세포에서 세포자멸사와 자가포식을 통해 세포사를 유도함을 보여주며, 따라서 GBM에 대한 화학예방 및 치료 제제로 ω3-PUFAs를 활용할 수 있을 가능성을 시사한다.

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