고용량 아셀렌산나트륨은 암세포에 10-13배 이상 선택적으로 유입된다.

암세포에 선택적으로 셀레늄이 축적되는 기전

• ❶ 시스테인을 함유하고 있는 아미노산으로 환원력이 매우 강하다. 암세포 외부에서 시스테인이 시스틴으로 산화되는 과정에서
• ❷ 분자량이 큰 셀레나이트(SeO₃²⁻)가 분자량이 가벼운 셀레나이드(HSe⁻)로 환원되며, 이로 인해 암세포 내부로 쉽게 들어간다.
• ❸ 암세포 내부에 들어온 셀레늄은 레독스 시스템(산화-환원 시스템)에 의해 시스테인으로 환원한다.
• ❹ 환원된 시스테인은 MRP(항암 내성 체계)에 의해 다시 세포 밖으로 배출된다.

• 암세포로 시스테인이 유입될 때, 셀레나이트는 분자량이 가벼운 '셀레나이드'로 환원되어 정상 세포보다 암세포에 10–13배 이상 유입된다.

고용량 아셀렌산나트륨은 암세포만 선택적으로 사멸한다.

암세포에 대한 셀레늄 항암 작용 기전

• 암세포로 들어간 셀레늄이 세포 독성을 일으키는 이유는 암세포 내의 글루타치온과 반응하여 셀레노디글루타치온(SDG)이 생성되기 때문이다.
• 암세포는 항암제나 방사선 등의 집중치료 과정에서 글루타치온을 과도하게 생성하여 내성 체계를 유발하기 때문에 항암효과를 극대화 하기 위해서는 글루타치온의 함량을 낮추어야 한다.
• 셀레노디글루타치온(SDG)은 종양 억제 유전자인 P53을 활성화시키는 기전 등을 통해 암세포를 사멸시키는데, 이것은 고용량 셀레늄 투여시에만 가능하다.

셀레늄은 셀레늄 단백질(효소)의 필수 구성요소이다.

셀레늄 효소의 약리적 기전

• 셀레늄은 체내에서 라디칼 제거제로 작용할 뿐만 아니라, 셀레늄 단백질을 구성하는 필수 구성 요소로서 다양한 약리 기능을 수행한다.

무기 셀레늄의 라디칼 제거(스캐빈져) 기전

셀레늄은 면역 반응을 활성화시킨다.

셀레늄의 면역 활성 기전

• 인터루킨-2(IL-2)는 면역 체계에서 중요한 역할을 하는 사이토카인이다.
• 보조 T세포는 인터루킨-2를 분비하며, 미접촉 T세포(naive T-cell)가 활성화되고 증식할 수 있도록 돕는다. 이 과정에서 인터루킨-2는 T세포의 수용체와 결합해야 한다.
  • ❶ 휴면 상태의 미접촉 T 세포는 β와 γ체인으로 구성된 수용체를 가지고 있으며, 이 상태에서는 인터루킨-2에 낮은 친화력을 갖는다.
  • ❷ T 세포에 α 체인(CD25)이 결합될 때, 수용체는 인터루킨-2에 대한 높은 친화력을 갖고 활성화되는데 α 체인의 발현은 셀레늄 의존적이다.
• 충분한 셀레늄 공급은 인터루킨-2 수용체를 활성화시켜 면역반응을 강화한다.

셀레늄은 NF-kB 활성을 억제하여 염증반응을 감소시킨다.

셀레늄의 염증 억제 작용 기전

• 충분한 셀레늄 공급은 셀레늄 효소의 합성과 활성을 촉진하여 몸속의 유해한 자유 라디칼을 제거(free radical scavenger)하는 역할을 강화한다.
• 셀레늄 효소 중 하나인 글루타치온 과산화효소는 NF-kB(면역반응, 염증, 세포의 증식과 사멸에 관여)의 발현 경로를 억제하여 염증성 사이토카인 방출을 감소시킨다.
• 셀레늄은 염증 유발 인자인 NF-kB의 활성을 억제하여 면역반응을 조절하고 염증을 감소시키는 중요한 역할을 한다.

셀레늄은 항종양 효과가 있다. (2014 카롤린스카 연구소 발표)

셀레나이트의 항종양 기전

• 셀레늄 화합물 중에서도 산화-환원 활성(redox activity)을 가진 물질만이 암세포에 작용할 수 있다.
• 산화-환원 활성을 갖는 셀레늄 화합물인 셀레나이트(selenite)는 중요한 셀레늄 대사 산물인 셀레나이드(selenide)로 전환되어 약리 기능을 수행한다.
• 셀레나이드는 셀레노디글루타치온(SDG)과 메틸셀레늄 등의 셀레늄 화합물을 생성하여 암세포 사멸을 유도할 뿐 아니라 정상 세포의 산화-환원에 항상성에도 중요한 역할을 한다.