Re: extracellular vesicle, exosomes 엑소좀의 발견과 불신 --＞ 수용 그리고 미래!!

[문형철]

• Extracellular microvesicles/exosomes: discovery, disbelief, acceptance, and the future?
• 저자: Mariusz Z. Ratajczak, Janina Ratajczak
• 저널: Leukemia (2020년 9월 14일 온라인 게재, 2020년 12월호)
• DOI: 10.1038/s41375-020-01041-z
• 형태: Review / Perspective Article (Open Access)

이 논문은

세포외 미세소포체(Extracellular Microvesicles, ExMVs) 연구의 역사와 현재,

그리고 미래를 돌아보는 리뷰입니다.

특히

저자 팀이 이 분야를 개척하는 과정에서 겪은

“불신 → 수용”의 과정을 중심으로 서술하고 있습니다.

주요 내용

1. 발견과 초기의 불신
   • 세포에서 나오는 작은 막 소포는 오랫동안 세포 찌꺼기(debris)나 아폽토시스체로 여겨졌습니다.
   • 2001년 ASH 학회에서 저자 팀은 배아줄기세포에서 얻은 ExMVs가 mRNA와 단백질을 전달해 조혈모세포를 변화시키고 증식시킬 수 있음을 발표했습니다.
   • 이 결과는 주요 저널들에서 “아티팩트(인공물)”라며 거절당했고, 결국 2005년 Leukemia에 게재되었습니다.
2. 수용과 현재
   • 시간이 지나면서 ExMVs가 단순한 쓰레기가 아니라 세포 간 통신의 중요한 매개체라는 점이 받아들여졌습니다.
   • 현재는 단백질, mRNA, miRNA 등을 전달하며 조직 항상성, 재생, 혈관 신생, 암 진행 등에 관여한다는 것이 널리 인정되고 있습니다.
3. 조혈과 백혈병에서의 역할
   • 정상 조혈세포와 백혈병 세포에서 나오는 ExMVs는 내용물이 다릅니다.
   • 백혈병 세포의 ExMVs는 골수 미세환경을 변화시키고, 정상 조혈모세포의 기능을 억제하거나 약물 내성을 전달할 수 있습니다.
4. 미래 전망
   • 진단 바이오마커로의 활용 가능성
   • 치료적 응용 (줄기세포 유래 ExMVs를 이용한 재생 치료 등)
   • 동시에 종양 유래 ExMVs의 부작용(종양 촉진, 면역 억제)에 대한 주의도 필요

이 논문의 의미

ExMV/엑소좀 연구가 “세포 찌꺼기”라는 오해에서 출발해 오늘날 중요한 세포 간 통신 수단으로 인정받기까지의 과정을 저자의 경험과 함께 정리한 회고적 리뷰입니다. 과학에서 새로운 개념이 받아들여지기까지 시간이 걸린다는 점을 잘 보여주는 논문이기도 합니다.

세포외 미세소포체(ExMVs)의 세포 내 기원과 역할을 네 패널로 보여주는 모식도입니다.

패널 A: ExMVs의 두 가지 생성 경로

• 작은 ExMVs (엑소좀): 다소포체(MVB)의 엑소사이토시스나 골지체 경로를 통해 분비
• 큰 ExMVs: 세포막이 바깥으로 부풀어 오르면서(blebbing) 직접 떨어져 나옴

패널 B: ExMVs의 세포 간 전달 방식

ExMVs가 다른 세포에 정보를 전달하는 여러 방식을 보여줍니다.

• 막 단백질이나 수용체를 직접 전달
• 내용물(단백질, RNA 등)을 세포 안으로 전달
• 세포 표면에 결합해 신호 전달

패널 C: 줄기세포와 ExMVs

• 줄기세포는 ExMVs를 분비합니다.
• 이 ExMVs는 다른 세포의 **증식(proliferation)**과 **혈관 신생(angiogenesis)**을 촉진할 수 있습니다.
• 또한 세포 운명 전환(transdifferentiation) 가능성도 제시되어 있습니다.
• 반대로 아폽토시스(세포 사멸)와는 구분됩니다.

패널 D: 치료용으로 조작된 ExMVs

• iPS 세포나 중간엽 줄기세포(MSCs)에서 유래한 ExMVs를 치료 목적으로 활용
• 조작(engineering)을 통해:
  • mRNA를 풍부하게 담거나
  • 특정 단백질을 많이 넣거나
  • 표적 수용체를 붙여 특정 세포로 전달되도록 설계 가능

핵심 메시지

ExMVs는 단순히 세포에서 떨어져 나온 조각이 아니라,

• 다양한 경로로 생성되고
• 다른 세포에 생물학적 정보를 전달하며
• 줄기세포의 재생 효과를 매개하고
• 치료 목적으로 조작할 수 있는 세포 간 통신 도구라는 점을 보여주는 그림입니다.