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하버드 의대 "암세포 전이 능력 어떻게 생기는지 알아냈다"

송고시간2020-11-19 16:55

종양 내 동일 유전자 세포군 간의 '신호 교환' 기제 확인

새로운 전이암 치료 표적 기대… '네이처 커뮤니케이션스' 논문

암세포를 죽이는 T세포
암세포를 죽이는 T세포

[미 NIAID 제공 / 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 종양은 모양과 작용이 서로 다른 여러 유형의 세포로 구성돼 있다.

암이 멀리 떨어진 다른 신체 부위로 퍼지는 데 종양의 이런 세포 다양성이 중요한 역할을 한다는 걸 미국 하버드대 연구진이 밝혀냈다.

연구진은 비전이성 종양 세포가, 동일 유전자 세포군 사이의 일시적 협응 작용을 통해 전이 능력을 갖추게 되는 기제를 동물 실험에서 확인했다.

관련 논문은 저널 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 최근 실렸다.

19일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 연구팀은, 같은 종양에서 분리한 세포 부분 모집단(subpopulation)의 개별 특성과 혼합 특성을 비교 분석했다.

연구팀이 집중 분석의 대상으로 선택한 건, 생쥐에 이식했을 때 전이 종양을 형성하는 것으로 알려진 인간의 난소암 유래 세포주다.

세포주(cell line)는 생체 밖에서 계속 배양할 수 있는 세포 집합을 말한다. 분리 후 쇠퇴해 죽는 보통 세포와 달리 계속 세포분열을 일으키는 돌연변이 세포로 제작된다.

연구팀은 난소암 세포주에서 분리한 다수의 단일 세포를 개별 클론(clone·유전적으로 동일한 세포군)으로 키운 뒤 세포 유형과 성장의 차이에 따라 11개의 실험용 부분 모집단을 선별했다.

이들 클론을 한데 섞어 생쥐의 복부에 주입하자 여러 다른 부위에 빠르게 성장하는 전이성 고형암이 생겼다.

하지만 각 클론을 구분해 하나씩 주입하면 전혀 다른 결과가 나왔다. 오직 하나(CL31 클론)만 두드러지게 성장하고, 나머지는 얼마 못 가 모두 사멸했다.

게다가 CL31을 포함한 어느 것도 혼자서는 전이성 고형암을 형성하지 못했다.

암세포들을 결합하는 당단백질 이미지
암세포들을 결합하는 당단백질 이미지

여러 유형의 세포 표면에 존재하는 당단백질 CD44는, 암세포의 철분 흡수에도 관여하는 것으로 보고됐다.
암세포는 철분을 흡수해야 전이 능력을 갖출 수 있다.
[벨기에 루뱅대 제공 / 재판매 및 DB 금지]

한꺼번에 이식한 직후엔 각 클론의 세포 수가 대체로 같았다.

하지만 수 주 뒤에는 CL31이 전체의 80% 이상을 점유했고, 10주가 지나자 거의 CL31으로만 구성된 전이 종양이 형성됐다.

오직 CL31만 발현 도가 높은 ERBB2 유전자를 가진 것으로 나타났다. 이는 특정 유형의 유방암과 관련이 있는 HER2 성장 인자의 생성 정보를 가진 유전자다.

CL31의 ERBB2 유전자를 활성화하는 건 암피레귤린(ARG)이라는 자가분비 성장 인자였다.

말기 난소암에서 높은 수치로 나타나는 이 단백질은 대체로 나쁜 예후와 관련이 있는 것으로 여겨진다.

연구팀은 이어 높은 수치의 ARG 발현에 관여하는 특정 세포군도 확인했다.

결론은 CL31과 이들 두 세포군을 함께 투여하면 종양의 전이성이 생긴다는 것이다.

CL31은 다른 두 클론의 협응 지원을 받아야 여타 신체 기관에 침윤해 퍼져나갈 수 있었다.

하지만 이런 삼각 공조는 일시적으로만 작동했다.

CL31의 작용력이 다른 두 세포군보다 월등히 강해, 몇 주 후에는 종양 안에 CL31만 남았다.

논문의 수석저자인 하버드 의대(HMS) 블라바트닉 연구소의 조앤 브루게 세포 생물학 교수는 "무해한 종양 세포 사이에서 흘러나오는 신호(Crosstalk)가 암의 전이 능력을 결정하는 데 핵심 역할을 한다"라면서 "이 기제를 더 연구하면 암 전이를 차단하는 치료 표적을 찾는 데 도움이 될 것"이라고 말했다.

cheon@yna.co.kr

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