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암 전이 억제 할 수 있는 새로운 조성물 개발

- 세포치료제 개발 등 실용화 토대 마련 기대 -

□ 암 진행 및 전이를 억제하는 새로운 조성물이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

□ 한국연구재단(이사장 이광복)은 이화여자대학교 이지희 교수 연구팀이 사멸된 암세포*가 암 관련 섬유아세포(Cancer-Associated Fibroblasts, 이하 CAF)를 타겟하여 Notch1 시그널-의존적 WISP-1** 생성을 유도하고, 측분비교신(paracrine communication)*** 작용을 통해 암 전이를 억제할 수 있다는 사실을 새롭게 규명했다고 밝혔다.

* 사멸된 암세포 : 사멸 세포가 그대로 방치되게 되면 세포내 물질들이 우리 몸에서 항원으로 작용, 각종 염증반응을 일으키게 되고 더 나아가 자가 항체를 형성하게 되어 자가면역 질병을 일으키게 됨.

** Notch1 시그널-의존적 WISP-1 생성 : Notch1 신호전달 체계 활성화로 유도되는 단백질 WISP-1(Wnt‐induced signaling protein 1) 생성을 의미함.

*** 측분비교신(paracrine communication) : 분비된 물질이 주변 가까운 곳의 세포에 영향을 주는 경우를 의미함.

□ 연구팀에 따르면 암으로 인한 사망의 대부분은 암 전이로 설명된다. 그러나 암 전이 기전에 관해 많은 연구가 진행되고 있음에도 불구하고 치료제 개발로는 이어지지 못하고 있다.

⃝ 특히, 종양 미세환경은 암세포의 성장과 진행, 전이에서 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있다. 종양 미세환경을 이루는 중요한 요소인 사멸된 암세포를 제거하는 기전은 암-특이적 면역에 막대한 영향을 끼치는 것으로 알려졌지만, 관련 연구는 매우 부족한 상황이다.

□ 이에 연구팀은 종양 미세환경을 구성하는 중요 세포인 CAF와 사멸된 암세포를 공동 배양하여 배양액을 함유하는 암 전이 억제용 약학적 조성물을 개발하는 데 성공했다.

⃝ CAF와 암세포 사이의 측분비교신은 악성 종양으로의 진행 및 전이 확산을 촉진하는데, 연구팀이 개발한 조성물(사멸된 암세포에 노출된 CAF 배양액)을 종양 조직에 투여할 경우 CAF 활성화 마커의 발현이 억제되면서 암 성장과 전이를 억제할 수 있다는 사실이 확인됐다.

⃝ 반면, WISP-1이 결핍된 사멸화 암세포에 노출된 CAF 배양액 투여 시 항종양성 및 항전이성 효과는 반전됐다. 이러한 연구 결과를 통하여 WISP-1이 암 성장과 억제 작용에 있어 배양액의 핵심적 구성 요소임을 확인할 수 있었다.

* 항종양성 : 세포가 정상적으로 분화하지 않고 계속 성장하는 것을 종양이라하며 이를 억제함을 의미함.

* 항전이성 : 암세포가 주위조직을 침투하고 멀리 떨어져 있는 조직으로 퍼져나가 성장하는 것을 억제하는 것을 의미함.

□ 이번 연구성과는 세포치료법의 부작용을 최소화한 CAF 및 사멸된 암세포 공동 배양액 조성물을 통해 세포치료제 개발 및 실용화의 토대가 될 것으로 기대되고 있다. 향후 연구팀은 암 성장 억제에 미치는 영향 및 기전을 규명하고, 이와 관련된 항암 면역치료 전략 개발에 나선다는 계획이다.

□ 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 선도연구센터(MRC) 및 중견연구사업의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘세포 & 분자 면역학(Cellular & Molecular Immunology)’에 10월 14일 온라인 게재되었다.

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연구이야기

1. 연구의 필요성

○ 사실상 암이 생명에 위협이 되는 가장 큰 원인은 암세포의 전이성에 있으며, 암으로 인한 사망의 대부분은 암 전이로 설명된다. 암 정복은 실질적으로는 암 전이와의 싸움이라 볼 수 있으나, 암 전이 기전에 관해 많은 연구에도 불구하고 현재 이렇다할 치료제 개발로는 이어지지는 못하고 있는 실정이다.

○ 사멸된 암세포를 제거(efferocytosis)하는 기전은 암-특이적 면역에 심대한 영향을 끼친다. 그럼에도 불구하고 efferocytosis가 종양 미세환경에서 암 진행 및 전이에 미치는 영향에 관한 연구가 매우 부족하다.

○ 암 관련 섬유아세포(cancer-associated fibroblasts, CAF) 종양 미세환경을 구성하는 주된 세포 유형 중 하나이다. CAF와 암 세포 사이의 측분비 교신(paracrine communication)은 악성 종양으로의 진행 및 전이 확산을 촉진할 수 있는 암 세포 이동 및 침윤과 같은 기저 과정을 촉진한다는 것이 알려져 있다.

2. 연구내용

○ 암 관련 섬유아세포(CAF)에 사멸된 암 세포를 노출시키면 Notch1 신호전달-의존성 WISP-1 생성을 유도하여, 암 세포 및 CAF 자체의 이동 및 침윤을 억제한다는 것을 새롭게 규명하였다.

○ 또한 사멸 세포의 주요 수용체인 phosphatidylserine receptor brain-specific angiogenesis inhibitor 1 (BAI1)-Rac1 시그널이 CAF의 사멸세포 탐식작용(efferocytosis)을 증진시킬 뿐 아니라 Notch1 시그널과 상호작용(crosstalk)을 통해 WISP-1 생성을 강화함을 규명하였다.

○ 아울러, 동종이식 면역적격 마우스에 사멸된 세포를 일회 투여시 분리된 CAF에서 CAF 활성화 마커들의 발현을 억제하고, 반면 WISP-1 생성을 증가시킴을 밝혔다. 더 나아가 사멸된 암세포가 노출된 CAF 배양액을 종양 조직내 투여시 암 성장과 전이를 억제하였다. 반면 WISP-1이 면역결핍된 사멸 암세포에 노출된 CAF 배양액 투여시 이러한 항종양성 및 항전이성 효과가 반전되었음을 확인하였다.

3. 연구성과/기대효과

○ 연구팀은 사멸된 암세포가 CAF를 타겟하여 Notch1 시그널-의존적 WISP-1 생성을 유도하고 파라크린 또는 오토크린 작용으로 암세포 이동 및 침윤 그리고 CAF 활성화를 함께 억제하여 암 전이 억제 역할을 할 수 있음을 처음으로 규명하였다.

○ 향후 새로운 개념의 세포치료제 개발과, 세포치료법의 부작용을 최소화한 CAF 및 사멸된 암 세포를 공동 배양한 배양액을 함유하는 조성물을 이용한 치료제 개발 등 임상 적용 또는 실용화의 토대가 될 것으로 전망된다.

...................(계속)

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