외부에서 재조합한 DEL-1단백질 주입시 항암면역반응 결핍 호전돼… 새 치료제 개발 근거 제공
울산의대 서울아산병원 김헌식·최은영 교수, 연세의대 현영민 교수팀, Science Advances 게재
서울아산병원은 “울산의대 서울아산병원 의생명과학교실 김헌식· 최은영 교수팀이 연세의대 해부학교실 현영민 교수팀과의 공동연구를 통해 악성종양의 일종인 흑색종을 유도한 쥐 모델의 폐 혈관내피세포에서 주로 발현하는 특정 단백질 DEL-1이 악성종양의 전이 및 항암면역반응에서 전이를 억제하는 중요한 핵심인자임을 규명했다.”고 9일 밝혔다.
이번 연구는 미국과학협회에서 발행하는 세계적인 권위지 사이언스(Science)의 자매지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances, I.F=13.117)’ 11월호에 게재됐으며 한국연구재단 중견연구자지원사업, 선도연구센터사업, 글로벌프론티어사업에 선정돼 진행됐다.
암 전이는 암과 연관된 사망의 최대 90%를 차지할 만큼 중요한 원인이며, 치료방법도 제한적이라 예후가 매우 불량하다. 특히 폐는 모든 암종에서 가장 흔하고 공통적인 전이 장소이지만 암세포의 형질 변이가 빈번해 기존 치료법 개발에 한계가 있었다.
하지만 최근 울산의대 서울아산병원·연세의대 연구진이 흑색종 쥐 모델을 대상으로 연구한 결과, 폐의 특정 단백질이 결핍되면 폐 염증반응을 활성화시켜 암 전이에 유리한 환경을 제공하는 것으로 나타났다.
그동안의 여러 연구를 통해 암세포 주변의 염증 등 미세환경이 암 전이 형성에 핵심적인 영향을 미친다는 것은 알려져 있었다. 특히 폐 같은 경우 혈관이 풍부하고 고농도의 산소가 유지돼 전이에 유리한 환경을 제공할 것이라고 추측해왔었지만, 어떤 기전으로 폐와 같은 특정 장기에서 암 전이가 많이 진행되는지에 대한 연구는 드물었다.
연구팀은 DEL-1단백질을 인위적으로 결핍시킨 쥐의 꼬리정맥으로 흑색종을 주입했다. 그 결과, 쥐의 폐로 선천 면역 역할을 담당하는 세포인 호중구 유입을 촉진시켜 폐전이 병소에 염증반응이 나타나게 되고, 이에 따라 자연살해세포 매개(NK cell) 항암면역반응이 결함돼 악성종양 성장과 전이를 유도한다는 사실을 밝혔다.
연구팀은 이를 역으로 활용해, 연구진이 DEL-1단백질이 결핍된 쥐 모델의 호중구 세포를 인위적으로 결핍시키거나, 외부에서 조합한 DEL-1단백질을 주입했을 경우 항암면역반응 결핍 반응이 효과적으로 회복되는 것도 밝혀냈다.
또한, DEL-1 단백질은 흑색종 원발암의 생성이나 전체적인 항암면역반응에는 관여하지 않고, 폐에만 특이적으로 작용하여 암 전이와 관련된 국소적인 항암면역반응만을 조절하는 것으로 나타났다.
김헌식 울산의대 서울아산병원 의생명과학교실 교수는 “이번 연구로 염증에 의한 악성종양 폐 전이를 억제하는 단백질을 발견한 것이 가장 큰 성과이며, 이 단백질로 인해 왜 폐가 다른 장기에 비해 전이에 취약한지를 설명할 수 있는 근거를 제공했다”고 말했다.
또한 “DEL-1 단백질은 폐와 뇌의 혈관내피세포에 다량으로 발현되는 특징이 있어, 이 단백질 연구를 한 단계 발전시켜 DEL-1단백질을 기반으로 한 치료제를 개발한다면 폐뿐만 아니라 뇌 등 전이된 악성종양에 새로운 치료법이 될 수 있을 것”이라고 기대를 내비쳤다.
