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T세포 우글거리는 림프절에 왜 암세포는 앞다퉈 몰려갈까

송고시간2021-07-22 17:10

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림프절은 T세포 등 면역세포가 득실득실한 핵심 면역기관인데 정작 림프절에 암세포가 전이하면 면역 세포의 공격으로 잘 제거되지 않는다.

왜 이렇게 불가사의한 일이 생기는지를 미국 매사추세츠 제너럴 호스피털(MGH)과 보스턴의대 과학자들이 공동 연구를 통해 밝혀냈다.

효과적인 전이암 치료 전략의 개발에 도움을 줄 거로 기대되는 이 연구 결과는 지난 19일(현지 시각) 저널 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)'에 논문으로 실렸다.

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림프절 전이암의 고체 스트레스, T세포 진입·혈관 생성 차단

미국 하버드의대, 저널 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링' 논문

림프절의 암세포
림프절의 암세포

림프절에서 항산화 코팅을 받는 흑색종 세포 이미지.
이런 암세포는 전이 과정의 산화 스트레스에 잘 견뎌 원격 전이 확률이 높은 것으로 보고됐다.
[미 UTSW(텍사스대 사우스웨스턴 메디컬 센터) 제공 / 재판매 및 DB 금지]

(서울=연합뉴스) 한기천 기자 = 림프절은 인체의 항암 면역에서 역설적인 존재다.

림프절은 T세포 등 면역세포가 득실득실한 핵심 면역기관인데 정작 림프절에 암세포가 전이하면 면역 세포의 공격으로 잘 제거되지 않는다.

왜 이렇게 불가사의한 일이 생기는지를 미국 매사추세츠 제너럴 호스피털(MGH)과 보스턴의대 과학자들이 공동 연구를 통해 밝혀냈다. MGH는 하버드의대의 최대 수련병원이다.

효과적인 전이암 치료 전략의 개발에 도움을 줄 거로 기대되는 이 연구 결과는 지난 19일(현지 시각) 저널 '네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)'에 논문으로 실렸다.

논문의 수석저자이자 공동 교신저자인 MGH의 티머시 파데라(Timothy P. Padera) 방사선 종양학 교수는 "전이하는 암은 첫 기관으로 림프절을 거치는 경우가 많다"라면서 "면역 반응을 직접 생성하는 림프절에서 어떻게 암세포가 살아남는지가 의문이었다"라고 말했다.

상식적으로 이해하기 어려운 이 의문점을 풀어 보자는 게 이번 연구의 결정적 동기가 됐다.

연구팀은 유방암, 대장암, 두경부암 환자의 종양 조직을, 유방암이 림프절로 전이한 동물 모델과 함께 분석했다.

이 과정에서 암세포가 림프절에 전이해 종양으로 커지면 수많은 T세포도 이를 뚫고 들어가지 못한다는 걸 알아냈다.

연구팀은 종양이 퍼진 림프절에 '고체 스트레스(solid stress)'라는 물리적 힘이 증가해 있다는 걸 확인했다.

이를 토대로 림프절 전이 종양의 고체 스트레스가 혈액의 흐름과 혈관의 T세포 운반 능력을 훼손한다는 가설이 제기됐다.

전이암의 씨앗이 동면에서 깨는 걸 막는 NK세포
전이암의 씨앗이 동면에서 깨는 걸 막는 NK세포

원래 NK세포는 병원체 감염 세포 등의 제거를 주기능으로 한다. 그런 NK세포가 인터페론-감마를 분비해 전이암 세포가 동면에서 깨지 못하게 억제하는 것으로 보고됐다. (스위스 바젤대 연구진, 6월 2일 저널 '네이처' 논문)
[미국 NIAID(국립 알레르기 감염병 연구소) 제공 / 재판매 및 DB 금지]

조직의 고형 성분에 의해 생기는 고체 스트레스는 원래 암의 물리적 특징 가운데 하나다.

암 종양의 고체 스트레스는 종양의 비정상적인 성장, 주변 정상 조직이나 종양 내부로부터의 성장 저항 등의 잔여 스트레스인 경우가 많다.

연구팀은 림프절에 전이한 종양이 단계적으로 성장하는 상황을 재연해 자체 개발한 장치로 림프절을 압박하는 실험을 했다.

실제로 압축력이 가해진 림프절에 T세포가 잘 들어가지 못하는 게 관찰됐다.

이는 림프절에서 성장한 암세포가 림프절의 조직을 개편해 T세포 반응을 무력화한다는 걸 시사한다고 연구팀은 설명했다.

파데라 교수는 "암세포가 어떻게 림프절의 기능을 무력화하는지 깊이 이해하면 림프절이 정상적인 항암 면역 반응을 일으키게 되돌릴 수도 있을 것"이라면서 "이는 인체 내 모든 곳에서 암과 맞서 싸우는 데 큰 도움이 될 수 있다"라고 강조했다.

연구팀은 또 고혈압약 로사르탄(losartan)의 고체 스트레스 완화 효과도 주목하고 있다.

놀랍게도 로사르탄을 투여한 동물 모델은 림프절 전이 종양에서 T세포와 혈관 생성이 모두 증가했다.

이는 고체 스트레스 완화가 T세포의 종양 진입을 개선하는 잠정적 표적이 될 수 있다는 걸 시사한다.

암과 비만의 연관성
암과 비만의 연관성

암세포만 골라 죽이는 CD8+ T세포(적색)는, 비만한 생쥐(하단)보다 정상 생쥐(상단)의 종양에 더 많다.
비만한 사람의 T세포 항암 면역이 상대적으로 떨어질 수 있다는 뜻이다.
[미국 하버드의대 Ringel 등 / 재판매 및 DB 금지]

하지만 이번 연구 결과는 여러 개의 중요한 질문을 남겼다.

면역치료와 함께 로사르탄을 투여하면 T세포의 살해 능력이 강해져 림프절에 전이한 암세포가 뿌리 뽑힐지도 그중 하나다.

이런 병행 투여가 전반적으로 강한 항암 면역 반응을 일으켜 몸 안 어디에서든지 암을 제거하는 데 도움이 될지도 앞으로 규명해야 할 과제다.

그래도 이런 문제들을 풀어가다 보면 완전히 새로운 전이암 치료 전략을 찾을 수 있을 거로 연구팀은 기대한다.

cheon@yna.co.kr

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