악성 뇌종양 탐지해 싸우는 대식세포, 국내 연구진 발견

KAIST 이흥규 교수팀, 교모세포종 내 특정 대식세포 밝혀
“세포독성 T세포 활성화하고, 포식작용으로 암세포 제거”
“면역관문 치료제의 효과 높이는 복합치료제 개발 기대”

연구 내용 모식도. 한국과학기술원(KAIST) 제공

 
뇌에서 발생하는 악성 종양인 ‘교모세포종’에 대한 면역 반응을 증가시키는 대식세포와 작용기전이 국내 연구진에 의해 규명됐다. 

이에 따라 최근 주목받는 면역치료제로도 유의미한 효과를 보지 못해 사실상 치료가 불가능했던 것으로 여겨진 악성 뇌종양 교모세포종을 치료할 수 있는 가능성이 열렸다. 

한국과학기술원(KAIST) 의과학대학원 이흥규 교수 연구팀은 교모세포종 내에서 항암 면역반응에 중요한 대식세포를 찾고, 이 세포가 세포독성 T 세포를 활성화하고 포식 작용으로 암세포를 제거할 수 있다는 사실을 확인했다고 4일 밝혔다. 

이번 연구는 KAIST 의과학대학원 연수연구원 김현진 박사가 제1 저자로 참여했다. 

교모세포종 환자는 진단 후 평균 생존 기간이 8개월에 불과하며 5년 이상 생존율은 6.8%로 매우 낮은 수준이다. 종양 치료를 위한 활발한 연구로 면역 관문 치료제 등 다양한 치료법이 개발돼 지난 30년간 전체 암 환자의 생존율이 20% 가까이 증가했지만, 교모세포종 환자의 생존율 증가는 2%에 그쳤다. 

대식세포는 세포 찌꺼기, 이물질, 미생물, 암세포 등을 집어삼켜 분해하는 식세포 작용을 하는 백혈구의 일종이다. 세포독성 T 세포는 바이러스에 감염된 체세포나 종양 세포를 파괴하는 흉선 유래 림프구다. 

종양 내 면역세포의 상당수를 차지하는 대식세포는 일반적으로 종양을 제거하는 대신 종양 환경에 적응해 종양세포의 성장 및 전이를 돕고 다른 면역세포들의 활성 및 작용을 억제해 항암 면역반응을 감소시킨다고 알려져 있다.

최근 흑색종 등에서 큰 효과를 나타내는 면역 관문 치료제가 교모세포종 치료에서는 효과가 거의 없다고 보고됐는데, 그 이유 중 하나가 면역 억제성 대식세포의 과다한 유입 때문이다. 

연구팀은 미국 국립암연구소(NCI)와 국립인간유전체연구소(NHGRI)에서 운영하는 암 유전체 아틀라스(TCGA)에 공개된 교모세포종 환자의 유전자 발현을 비교해 교모세포종 내에서 항암 면역반응을 증가시키는 대식세포의 마커로 CD169 유전자를 발굴했다. 

또한 마우스 교모세포종 모델을 사용해 CD169 단백질을 발현하는 대식세포가 없으면 항암 면역반응이 감소해 마우스의 생존이 감소한다는 사실을 밝혀냈다. 

특히 연구팀은 CD169를 발현하는 대식세포가 세포독성 T 세포의 종양 내 유입에 중요한 단백질인 ‘케모카인(chemokine)’을 증가시켜 활성화된 T 세포의 종양 내 유입을 증가시킨다는 것을 확인했다. 

이어 CD169가 대식세포의 마커일 뿐 아니라 암세포에 대한 포식 작용을 증가시키는 기능을 하며 CD169로 인해 포식 작용이 증가한 대식세포는 암세포 특이적인 세포독성 T 세포의 활성을 직접 증가시키는 사실을 규명했다. 

이 교수는 “이번 연구 결과는 교모세포종에 대한 항암 면역반응에 중요한 대식세포의 마커를 발굴한데 이어 이들 대식세포가 항암 면역반응을 증가시키는 기전을 확인한 것”이라며 “면역 관문 치료제의 효과를 높이는 복합치료제 개발에 실마리를 제공할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 

이번 연구는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인판에 지난달 20일 자로 게재됐다. 

한편, 이번 연구는 삼성미래기술육성재단과 한국연구재단 지원으로 수행됐다.

이승구 온라인 뉴스 기자 lee_owl@segye.com