면역세포가 분화해 암 전이 돕게 되는 과정 밝혀져
A) 암 이식 후 IVIS(생체이미징)로 종양을 추적한 이미지
B) 암 조직에 침투된 종양촉진성 대식세포(CD68+/CD206+)의 수가 감소됐음
C) 마우스 모델에서 형성된 대장암 덩어리의 크기 비교 결과, 두 항체를 모두 투여했을 때 종양(빨간색 박스)은 1/10 이하로 감소됐음
암세포 주변에 존재하는 섬유모세포(CAF)는 암세포가 분비하는 IL-1α에 의해 활성화돼 수용성 인자들의 분비가 촉진됨. 그 중 인터루킨-6와 GM-CSF는 단핵구가 대식세포로 분화되도록 유도하고, M2형 대식세포로 활성화시킴
M2형 대식세포는 암세포의 성장과 전이를 촉진함
한국연구재단은 다런 윌리암스 교수와 정다운 연구교수(광주과학기술원) 연구팀이 암세포와 면역세포, 섬유모세포 사이의 신호 교환에 의한 암 전이 촉진 과정을 규명했다고 밝혔다.
암세포는 주변의 미세환경을 자신에게 유리하도록 조절하는 능력을 갖고 있다. 암세포를 공격해야 하는 면역세포인 대식세포도 종양 미세환경에서는 암 성장과 전이를 돕게 된다. 암세포가 주변 세포와 대화하듯이 신호를 주고받는 과정은 암의 성장·전이에서 매우 중요하지만 너무 복잡하기 때문에 아직까지 연구가 미비한 실정이다.
연구팀은 암세포, 섬유모세포, 대식세포 사이의 신호 교환을 연구했다. 암세포에 의해 섬유모세포에서 분비되는 특정 신호물질이 급증하고, 그 중에서 인터루킨-6과 과립구 대식세포-콜로니 자극인자(GM-CSF)가 협동적으로 종양 촉진성 대식세포를 증가시킨 것이 밝혀졌다.
또한, 세포 사이의 신호교환을 차단해 암 전이를 억제할 수 있는 방안도 제시했다. 암에 걸린 생쥐모델에 인터루킨-6와 GM-CSF의 항체를 투여하자 종양 촉진성 대식세포의 수가 현저히 줄어들고 암의 성장과 전이도 대폭 감소했다.
정다운 연구교수는 이 연구가 “암세포, 섬유모세포, 면역세포의 핵심 신호 교환 인자를 규명해 암 전이 억제 전략의 새로운 비전을 제시했다”고 연구의 의의를 밝혔다.
다런 윌리엄스 교수는 “향후 항암 치료는 암세포뿐만 아니라 종양 촉진성 대식세포를 억제하는 것이 중요할 것이다. 또한, 대식세포가 종양 촉진성 표현형으로 변화되는 것을 억제하기 위해서는 종양 미세환경의 섬유모세포를 제어하는 방법이 효과적일 것”이라고 설명했다.
이 연구 성과는 과학기술정보통신부‧한국연구재단 기초연구사업(중견연구), GIST 생명노화특성화연구사업의 지원으로 수행됐다.
국제학술지 임상 암 연구(Clinical Cancer Research) 6월 29일에 논문명 ‘Cancer-stimulated CAFs enhance monocyte differentiation and pro-tumoral TAM activation via IL-6 and GM-CSF secretion’, 다런 윌리엄스 교수(Darren R. Williams, 교신저자, 광주과학기술원), 정다운 연구교수(교신저자, 광주과학기술원), 조학림(제1저자, 광주과학기술원), 서영하(제1저자, 광주과학기술원), 로크 킨 만(Loke Kin Man, 광주과학기술원), 김선욱(광주과학기술원), 오성민(광주과학기술원), 김준형(광주과학기술원), 서지희(광주과학기술원), 김현식 박사(전남대학교병원), 이현주 교수(광주과학기술원), 김진 교수(연세대학교), 민정준 교수(전남대학교병원) 등으로 게재됐다.