사이언스타임즈 ‘전이암 생기는 원인’ 밝혀냈다

[Dr. Park]

사람이 암을 두려워하는 이유 중 하나는 전이가 되기 때문이다. 성공적으로 암 치료를 했는데도 수년 혹은 수십 년이 지나 다시 다른 조직에서 전이암이 발생하는 경우를 종종 발견할 수 있다.

이런 전이암은 원래의 종양에서 신체의 다른 기관으로 옮겨가 활동을 하지 않고 상당 기간 잠복해 있다.

이같은 ‘수면 세포(sleeping cells)’들이 어떻게 휴면 상태를 유지하고, 어떻게 다시 깨어나 치명적인 전이암을 형성하는지가 새롭게 밝혀졌다.

스위스 바젤대 연구팀은 이 같은 사실을 확인해 과학저널 ‘네이처’(Nature) 2일 자에 발표했다.

일반적인 유형의 암이 몸의 다른 부분으로 전이되는 주요 부위. © WikiCommons / Mikael Häggström

“종양 휴면 기저의 분자 기전 이해가 핵심”

종양은 우리 몸에 불길한 유산을 남길 수 있다. 즉, 암세포는 치료 후에도 원래의 종양에서 신체의 다른 조직으로 옮겨가 ‘휴면(dormancy)’이라고 하는 일종의 동면 상태에서 생존한다.

현재의 암 치료 의학은 초기 치료를 한 뒤 이 암세포들이 전이 형성을 위해 깨어나는지의 여부를 탐지하기 위해 암 환자를 모니터링하고 있다. 암 연구에서 가장 큰 의문 중 하나는 정확히 무엇이 이런 변화를 일으키는가 하는 점이다.

바젤대 및 바젤대학병원 모하메드 벤티레스-알리(Mohamed Bentires-Alj) 생의학과 교수는 “이 휴면 기간은 암세포의 수와 이질성(heterogeneity)을 계속 관리할 수 있는지를 알 수 있는 중요한 치료의 창문이 될 수 있다”라고 말하고, “따라서 암 재발을 막기 위해서는 종양 휴면의 기저에 있는 세포와 분자 기전을 이해하는 것이 핵심”이라고 밝혔다. 그의 팀은 이 방향으로 중요한 발걸음을 내디뎠다.

논문 제1저자인 애나 코레이아( Anna Correia) 박사와 공동 저자들은 이번 연구에서 생쥐 모델과 인체 조직 표본을 사용해 원래의 유방 종양에서 간으로 이동한 암세포가 어떻게 휴면상태를 유지하고, 어떻게 다시 깨어나 전이암을 형성하는지를 확인했다.

연구팀은 이 전환에서 두 가지 세포 유형이 핵심 역할을 한다는 사실을 알아냈다. 하나는 자연 살해 세포(natural killer cells) 즉, 전통적으로 비정상 또는 감염된 세포를 죽이고 이들의 증식 속도를 늦추기도 하는 면역세포 유형이다.

전이성 암세포가 기저막에 부착되면 IV형 콜라게나아제라고 하는 효소의 도움으로 이를 파괴하고 혈류를 통해 이동해 신체의 다른 부분으로 2차 종양이 퍼질 수 있다. © WikiCommons / Jane Hurd (Illustrator) / NCI

연구팀이 발견에 따르면 이 면역세포들이 하는 일은 휴면 암세포를 통제하는 일과 정확히 일치한다. 자연 살해 세포는 인터페론 감마라는 메신저 물질을 분비해 암세포를 동면 상태로 유지한다는 것이다.

또 다른 세포 유형은 간의 성상세포(hepatic stellate cell)로서, 자연 살해 세포에 영향을 미친다. 간 성상세포가 활성화되면 면역세포를 억제해 암세포가 동면에서 깨어나게 된다는 것.

코레이아 교수는 “간 성상세포가 활성화되는 데에는 여러 이유가 있을 수 있는데, 예를 들면 신체의 만성 염증이나 지속적인 감염 등을 들 수 있다”라고 말했다. 연구팀은 추가 연구를 통해 정확한 원인을 조사할 예정이다.

“자연 살해 세포 활용해 암 재발 예방 가능”

이번에 발표된 결과는 전이를 예방할 수 있는 몇 가지 가능한 방법을 보여준다. 먼저 조직 내 자연 살해 세포 수를 증가시키는 인터루킨-15에 기반한 면역요법, 그리고 암세포의 휴면 상태를 유지토록 하는 인터페론 감마 요법, 세 번째로 간 성상세포가 자연 살해 세포를 마비시키는 메커니즘을 막는 억제제다.

이런 모든 방법에는 현재 적절한 치료법이 존재하지만, 연구팀은 환자에 대한 임상 테스트가 필요할 것으로 보고 있다.

인체 자연 살해 세포(NK cell)에 컬러를 입힌 주사전자현미경 사진. 자연 살해 세포는 인터페론 감마라는 메신저 물질을 분비해 암세포를 동면 상태로 유지하는 것으로 밝혀졌다. © NIAID

벤티레스-알리 교수는 “이번 연구 결과는 전이 발생 위험이 있는 휴면 암세포를 가진 환자를 위한 예방 전략으로서 자연 살해 세포에 초점을 둔 면역요법에 대한 기대를 높여준다”고 말하고, “확립된 치료법이 나오려면 시간이 걸리겠지만 다음 단계로 자연 살해 세포를 자극하는 것이 암 환자의 전이를 예방한다는 사실을 보여줄 예정”이라고 밝혔다.

현재 이 같은 차기 연구를 위한 연구자금 지원방법을 찾고 있으며, 이미 바젤 대학병원 임상 협력자들과 논의를 하고 있다.

그는 “자연 살해 세포들은 간에서의 암 전이에 대항하는 자연 장벽”이라고 설명했다. 다른 신체 부위에서의 전이암 발생 예방에 이들을 활용할 수 있다면 암 재발을 영구적으로 막을 수 있을 것이라는 기대를 하고 있다.

벤티레스-알리 교수는 “우리 연구팀은 이미 다른 전이성 부위에서 이런 메커니즘을 연구하고 있으며, 결과가 유망하다”라고 강조했다.