새로운 방법은 에너지원을 '굶주리게'하여 치명적인 뇌종양을 근절합니다.

[아름이]

새로운 방법은 에너지원을 '굶주리게'하여 치명적인 뇌종양을 근절합니다.
날짜:2022년 9월 1일
원천:텔아비브 대학교
요약:
새로운 연구에서 연구자들은 매우 치명적인 유형의 뇌암인 교모세포종을 효과적으로 근절했다고 보고했습니다. 연구자들은 종양 성장과 생존을 지원하는 뇌의 두 가지 중요한 메커니즘의 발견을 기반으로 개발한 방법을 사용하여 결과를 달성했습니다. 하나는 면역 체계로부터 암세포를 보호하고 다른 하나는 빠른 종양 성장에 필요한 에너지를 공급합니다. 이 연구는 두 메커니즘 모두 성상교세포라고 불리는 뇌 세포에 의해 제어되며, 성상교세포가 없으면 종양 세포가 죽고 제거된다는 것을 발견했습니다.

Tel Aviv University의 획기적인 연구는 매우 치명적인 유형의 뇌암인 교모세포종을 효과적으로 근절했습니다. 연구자들은 종양 성장과 생존을 지원하는 뇌의 두 가지 중요한 메커니즘의 발견을 기반으로 개발한 방법을 사용하여 결과를 달성했습니다. 하나는 면역 체계로부터 암세포를 보호하고 다른 하나는 빠른 종양 성장에 필요한 에너지를 공급합니다. 이 연구는 두 메커니즘 모두 성상교세포라고 불리는 뇌 세포에 의해 제어되며, 성상교세포가 없으면 종양 세포가 죽고 제거된다는 것을 발견했습니다.

연구는 Ph.D.가 주도했습니다. 학생 Rita Perelroizen은 미국 국립보건원(NIH)의 Eytan Ruppin 교수와 공동으로 Shmunis 의생명 및 암 연구 학교와 Sagol 신경과학 학교의 Dr. Lior Mayo의 감독하에 있습니다. 이 논문은 과학 저널 Brain 에 게재 되었으며 특별 논평으로 강조되었습니다.

연구자들은 다음과 같이 설명합니다. "교모세포종은 알려진 효과적인 치료법이 없는 극도로 공격적이고 침습적인 뇌암입니다. 종양 세포는 알려진 모든 치료법에 대한 저항성이 매우 높으며 안타깝게도 지난 50년간 환자의 기대 수명이 크게 증가하지 않았습니다. 우리의 발견은 교모세포종 및 기타 유형의 뇌종양을 치료하기 위한 효과적인 약물 개발을 위한 유망한 기반을 제공합니다."

Mayo 박사: "여기서 우리는 새로운 각도에서 교모세포종의 문제를 해결했습니다. 종양에 초점을 맞추는 대신 종양을 지지하는 미세 환경, 즉 종양 세포를 둘러싸고 있는 조직에 초점을 맞췄습니다. 특히, 우리는 성상세포를 연구했습니다. 정상적인 뇌 기능을 지원하는 뇌 세포의 주요 부류로, 약 200년 전에 발견되어 별 모양으로 명명되었습니다. 지난 10년 동안 우리와 다른 사람들의 연구에서 다양한 뇌 질환을 완화하거나 악화시키는 추가 성상교세포 기능이 밝혀졌습니다. 우리는 활성화된 성상세포가 교모세포종 종양을 둘러싸고 있다는 것을 발견했습니다. 이 관찰을 기반으로 우리는 교모세포종 종양 성장에서 성상세포의 역할을 조사하기 시작했습니다."

연구자들은 종양 주변의 활성 성상세포를 제거할 수 있는 동물 모델을 사용하여 성상세포가 있는 경우 암이 4-5주 이내에 교모세포종 종양이 있는 모든 동물을 죽인다는 것을 발견했습니다. 종양 주변의 성상세포를 특이적으로 박멸하는 독특한 방법을 적용하여 극적인 결과를 관찰했습니다. 암이 수일 내에 사라지고 치료를 받은 모든 동물이 생존했습니다. 더욱이, 치료를 중단한 후에도 대부분의 동물은 생존했습니다.

Mayo 박사: "성상세포가 없으면 종양이 빠르게 사라졌고 대부분의 경우 재발이 없었습니다. 이는 성상세포가 종양 진행과 생존에 필수적임을 나타냅니다. 따라서 우리는 기본 메커니즘을 조사했습니다. 정상적인 뇌 활동을 지원하는 세포에서 악성 종양 성장을 지원하는 세포로 변형?" 이러한 질문에 답하기 위해 연구자들은 건강한 뇌와 교모세포종 종양에서 분리된 성상세포의 유전자 발현을 비교했습니다.

그들은 두 가지 주요 차이점을 발견했습니다. 이로써 성상세포가 교모세포종에 노출되었을 때 겪는 변화를 확인했습니다. 첫 번째 변화는 교모세포종에 대한 면역 반응이었습니다. Mayo 박사: "종양 덩어리에는 최대 40%의 면역 세포가 포함되어 있습니다. 대부분은 혈액이나 뇌 자체에서 모집된 대식세포입니다. 게다가 성상교세포는 면역 세포를 보호해야 하는 뇌의 위치로 불러들이는 신호를 보낼 수 있습니다. 연구에서 우리는 성상교세포가 교모세포종 종양이 있는 경우에도 이 역할을 계속 수행한다는 것을 발견했습니다. 그러나 일단 소환된 면역 세포가 종양에 도달하면 성상세포는 종양을 공격하는 대신 '측면을 바꾸고' 종양을 지지하도록 '설득'합니다. ,

성상교세포가 교모세포종을 지원하는 두 번째 변화는 콜레스테롤의 생산 및 종양 세포로의 전달을 통해 에너지에 대한 접근을 조절하는 것입니다. Mayo 박사: "악성 교모세포종 세포는 빠르게 분열하는데 많은 에너지가 필요합니다. 혈액뇌장벽에 의해 막힌 혈액의 에너지원에 접근할 수 있기 때문에 뇌에서 생성된 콜레스테롤로부터 이 에너지를 얻어야 합니다. 일반적으로 뉴런과 다른 뇌 세포에 에너지를 공급하는 성상교세포의 '콜레스테롤 공장'에서 종양을 둘러싸고 있는 성상세포가 콜레스테롤 생성을 증가시켜 암세포에 공급한다는 사실을 발견했습니다. , 종양은 주요 에너지원으로 이 콜레스테롤에 의존하기 때문에 이 공급을 제거하면 종양이 굶어죽게 됩니다.

다음으로, 연구자들은 콜레스테롤을 운반하는 특정 단백질(ABCA1)의 발현을 멈추도록 종양 근처의 성상교세포를 조작하여 콜레스테롤이 종양으로 방출되는 것을 방지했습니다. 다시 한 번, 결과는 극적이었습니다. 성상교세포에서 생성된 콜레스테롤에 접근할 수 없었기 때문에 종양은 본질적으로 단 며칠 만에 '굶어 죽었습니다'. 이러한 놀라운 결과는 동물 모델과 인간 환자로부터 채취한 교모세포종 샘플 모두에서 얻어졌으며 연구자의 기아 가설과 일치합니다.

Mayo 박사는 다음과 같이 말합니다. "이 연구는 뇌 질환 치료에서 혈액-뇌 장벽의 역할에 대한 새로운 조명을 제공합니다. 이 장벽의 일반적인 목적은 물질이 혈액에서 뇌로 이동하는 것을 방지하여 뇌를 보호하는 것입니다. 그러나 뇌 질환의 경우 이 장벽은 약물을 뇌로 전달하는 것을 어렵게 만들고 치료의 장애물로 간주됩니다. 우리의 연구 결과는 적어도 교모세포종의 특정 경우에 혈액-뇌 장벽이 도움이 될 수 있음을 시사합니다. "뇌에서 생성된 콜레스테롤에 대한 종양의 의존성이라는 독특한 취약성을 생성하기 때문에 미래의 치료법이 필요합니다. 우리는 이 약점이 독특한 치료 기회로 해석될 수 있다고 생각합니다."

이 프로젝트는 또한 수백 명의 인간 교모세포종 환자의 데이터베이스를 조사하고 위에서 설명한 결과와 상호 연관시켰습니다. 연구자들은 "각 환자에 대해 면역 반응을 중화시키거나 종양에 콜레스테롤 기반 에너지 공급을 제공하는 유전자의 발현 수준을 조사했습니다. 우리는 이러한 확인된 유전자의 발현이 낮은 환자가 더 오래 산다는 것을 발견했고, 따라서 확인된 유전자와 과정이 교모세포종 환자의 생존에 중요하다는 개념."

Mayo 박사는 "현재 종양을 둘러싼 성상세포를 제거하는 도구는 동물 모델에서 사용할 수 있지만 인간에서는 사용할 수 없습니다. 이제 과제는 종양 성장을 촉진하는 성상세포의 특정 과정을 표적으로 하는 약물을 개발하는 것입니다. 대안으로 기존 우리는 이 연구에서 제공한 개념적 돌파구가 교모세포종과의 싸움에서 성공을 가속화할 것이라고 생각합니다. 우리의 발견이 이 치명적인 교모세포종에 대한 효과적인 치료법 개발의 기초가 되기를 바랍니다. 

출처 : https://www.sciencedaily.com/