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노화종양세포 타깃 새 항암치료 신약 개발되나?
노화종양세포 타깃 새 항암치료 신약 개발되나?
  • 이정환 기자 leejh91@doctorsnews.co.kr
  • 승인 2017.05.24 10:53
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박태준·김장희 교수, 노화된 갑상선암 종양세포 역할 최초 규명
노화종양세포서 분비되는 'CXCL12'가 종양세포 전이 촉진 증명

(왼쪽붙) 박태준 교수, 김장희 교수.
국내 연구팀이 지금까지 정확하게 밝혀지지 않았던 암의 진행 및 전이에서 노화종양세포가 어떤 역할을 하는지 갑상선암을 이용해 최초로 규명했다.

이는 갑상선암의 진행 및 전이에 관여하는 새로운 메커니즘을 규명한 것으로, 노화종양세포를 타깃으로 하는 새로운 항암치료의 필요성과 신약개발에 단초를 제공할 것으로 보인다.

아주의대 박태준(생화학교실)·김장희(병리학교실) 교수팀은 갑상선 유두암에 존재하는 노화종양세포가 갑상선암 세포의 이동을 촉진시키고, 주변 장기 조직을 공격해 뻗어 나가 전이를 촉진시킬 수 있다는 사실을 세계 최초로 실험적으로 증명했다.

세포노화는 세포의 증식이 영구적으로 정지된 상태를 말하는데, 반복적인 세포의 증식이나 손상, 암유전자의 활성화 등 다양한 원인에 의해 발생할 수 있다.

암유전자 활성화에 의해 발생하는 노화는 종양세포가 악성 종양으로 진행하는 것을 막아주는 장벽 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

그래서 노화를 극복하고 암으로 진행한 조직에서는 노화종양세포가 매우 적거나 소실된다고 알려져 왔으며, 암에서 발견되는 노화종양세포의 역할에 대해서는 알려진 것이 거의 없었다.

그러나 연구팀은 침윤성 갑상선암에서 노화소견을 보이는 종양세포들이 다수 존재하는 것을 발견했고, 특히 종양의 침윤부위에 높은 빈도로 존재함을 확인했다. 또 갑상선암에 존재하는 노화종양세포가 암세포의 침윤 및 전이를 촉진시키는 역할을 한다는 것을 처음으로 알아냈다.

<그림> 갑상선 유두암의 침윤 및 전이과정에서 노화종양세포의 역할.
갑상선암에서 노화종양세포는 종양의 침윤이 일어나는 종양의 변연부에서 많이 관찰된다. 노화종양세포는 다양한 기질 분해 효소(matrix metalloproteinase)와  케모카인(Chemokine)을 분비해 종양의 침윤에 관여한다. 특히 chemokine 중 하나인 CXCL12는 종양세포에서 발현되는 수용체인 CXCR4에 작용해 종양세포의 집단적인 침윤을 촉진시킬 뿐 아니라 림프관내 및 림프절 전이부위에 존재하면서 종양세포의 생존을 증가시키는 역할을 한다.
연구결과, 수술로 절제된 갑상선암 조직에서 노화종양세포가 처음 암이 발병했던 병소뿐만 아니라 림프관, 림프절 전이부위에도 소실되지 않고 다량 존재했다.

노화종양세포가 다양한 노화 관련 분비표현형(SASP)들을 분비하는 것을 유전자분석기법 및 면역조직화학 염색법으로 환자의 암조직에서 확인했다.

또 암유전자 활성화에 의한 노화종양세포 모델 및 실험쥐 모델을 이용해 실험적으로 노화종양세포가 갑상선암 세포의 이동을 촉진시키고 암세포의 침윤을 이끌 수 있다는 사실도 확인했다.

특히 노화관련분비표현형(SASP) 중 케모카인(chemokine)의 일종인 CXCL12가 그 수용체인 CXCR4을 통해 갑상선암에서 암세포의 침윤을 선도하는 역할을 한다는 것을 발견했다.

또 CXCL12가 조직에서 떨어져 혈관이나 림프관에 떠다니는 종양세포의 생존을 증가시켜 암세포의 전이를 촉진시킬 수 있다는 것을 실험을 통해 증명했다.

박태준·김장희 교수는 "이 연구는 암에 존재하는 노화종양세포가 다양한 노화 관련 분비표현형의 발현을 통해 암의 진행에 관여할 수 있다는 것을 갑상선암을 이용해 최초로 규명한 것"이라고 말했다.

또 "이번 연구결과는 노화종양세포 및 노화관련 분비표현형을 타깃으로 하는 새로운 항암치료의 필요성과 신약 개발에 도움이 될 것으로 기대된다"고 연구의의를 설명했다.

한편 이번 연구는 교육부·한국연구재단 이공학개인기초연구지원사업 등의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 국제학술지 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)> 5월 10일자에 게재됐다.

 

<용어설명>
*갑상선 유두암
: 갑상선에 발생하는 암으로 우리나라에서 가장 많이 유발되는 암이다.
*노화종양세포 : 암에 존재하는 종양세포 중 더 이상 증식을 하지 않고 다양한 분비물질을 분비하는 세포.
*림프관 : 면역세포가 들어있는 림프액이 흐르는 관으로 혈관과 마찬가지로 전신에 널리 분포한다.
*노화 관련 분비 표현형(SASP) : 노화세포에서 발현, 분비되는 다양한 물질들로 사이토카인(cytokines), 케모카인(chemokines), 성장인자(growth factors) 등이 있으며, 이러한 SASP는 종양의 성장을 촉진시키기도 하고 억제하기도 하는 양면성을 갖고 있다.
가지고 있다.
*면역조직화학  염색법 : 조직세포에 있는 펩타이드나 단백질 항원을 특정 항원 결정기에 붙는 항체를 이용해 확인하는 실험 기법이다.
*케모카인(Chemokine) : 세포에서 분비되는 크기가 작은 단백질로 사이토카인(cytokines)의 일종으로 주변세포에 화학주성(chemotaxis)을 통해 작용한다.
*CXCL12(C-X-C motif chemokine ligand 12) : 노화 관련 분비 표현형 중 케모카인의 일종으로 발생, 면역반응, 염증반응, 종양의 성장 및 전이 등에 관여하는 것으로 알려져 있다.
*CXCR4(C-X-C motif chemokine receptor 4) : CXCL12의 수용체.

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