핵 헥소키네이스 2는 방광암에서 고혈당과 MYC 주도의 해당과정 및 줄기세포성 프로그램을 연계한다

초록 고혈당은 방광암 환자에서 흔히 관찰되며 질병 진행과 관련이 있으나, 고혈당 환경과 종양 공격성 간의 분자적 연결고리는 아직 명확하게 정의되지 않았다. 본 연구에서는 전형적이지 않은 핵 내 헥소키네이스 2(HK2)의 역할을 규명하였으며, 이 역할이 전신적 고혈당을 MYC 주도의 해당과정 및 줄기세포성에 연결함을 밝혔다. 고농도 포도당은 HK2의 핵 내 이동을 촉진하며, 여기서 HK2는 MYC의 중심 영역과 직접 결합하여 기능적 전사 복합체를 형성한다. 이 HK2–MYC 복합체는 HK2와 젖산탈수소효소 A(LDHA)를 포함한 주요 해당과정 유전자들의 프로모터에 결합하여 이들의 전사를 상승시켜 해당 과정 흐름을 증가시키고 CD44와 같은 줄기세포성 관련 마커를 상향 조절한다. 유전적 또는 약리학적 HK2 억제는 고포도당 조건에서 증식, 군집 형성 및 해당과정 재프로그램화를 억제한다. 마우스 모델에서는 고혈당이 종양 성장을 가속화하는 반면, HK2 억제제인 로니다민 치료는 고혈당 상태에서 종양 진행을 완화시킨다. 인간 방광암 표본 분석 결과 HK2 발현은 MYC 및 LDHA 수준과 양의 상관관계를 보이며, 특히 고혈당 환자에서 생존율 악화와 연관된다. 종합하면, 본 연구는 핵 내 HK2가 MYC 공동인자로 기능하여 고포도당 환경에서 해당과정 및 줄기세포성을 촉진하는 대사-전사 연계 경로를 규명하였으며, 방광암과 동반된 고혈당 또는 당뇨병 환자 치료를 위한 HK2 표적 치료 전략의 합리성을 제시한다.