'NK세포 공격→암세포 수비→재공격' 방법 알아냈다

생명연 연구팀, 새로운 면역관문 찾아내

[아이뉴스24 정종오 기자] 자연살해(NK)세포는 암 세포를 찾아내 융해한다. 암 세포는 이를 미리 파악해 면역관문이라는 면역억제 단백질과 결합, NK세포의 인식을 교란시킨다.

국내 연구팀이 암세포가 항암 면역세포인 NK세포의 공격을 회피하는 신규 면역관문을 발굴했다.

한국생명공학연구원(원장 김장성) 면역치료제연구센터 김태돈 박사와 서울대 재료공학부 도준상 교수 공동 연구팀은 NK세포(natural killer cell)의 활성을 조절하는 새로운 면역관문을 찾아내고 그 원리를 규명하는 데 성공했다.

이를 통해 NK세포의 항암 활성을 증가시키는 항암 면역 치료제 개발에 이바지할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

바이오 기술과 의학기술이 발전하면서 암을 제어하는 기술도 다양한 방식으로 진화하고 있다.

전이성 폐암에 걸린 생쥐모델에서 KO(NgR1 발현 억제 생쥐)모델이 WT(일반 야생 생쥐)모델보다 암 결절이 더 많이 감소했다. [사진=생명연]

항암 면역치료가 이러한 대안 중 하나로 손꼽히고 있다. 항암 면역치료란 암 환자의 NK세포나 T세포와 같은 면역세포를 이용해 암을 치료하는 방법이다.

NK세포는 암세포, 바이러스, 세균 등과 같은 감염 세포를 만나면 이와 결합한 후 용해하는 방법으로 직접 공격한다. NK세포가 감염 세포와 결합하기 위해 접점을 만드는데 이를 면역학적 시냅스(Immunological synapse, IS)라고 한다.

NK세포가 감염 세포를 공격하기 위해서는 표적 세포를 인식하는 과정이 필요하다. 암세포는 면역관문이라는 면역억제 단백질과 결합해 인식을 교란하며 면역세포의 공격으로부터 자신을 보호한다.

이를 방지하기 위해 면역관문 억제제를 사용하고 있는데 면역 관련 이상 반응과 같은 부작용 유발과 같은 위험이 있다.

연구팀은 NK세포의 면역학적 시냅스 형성을 방해하는 신규 면역관문을 발굴하고 관련 기전을 밝혀냈다. 신규 면역관문은 표적 세포에서 발현하는 면역억제 단백질(Nogo A)을 인식하는 수용체(Nogo receptor1, NgR1)로 NK세포 골격의 운동성을 조절하는 신호를 조절하는 기능이 있다.

NgR1이 차단된 NK세포는 일반적 NK세포보다 면역학적 시냅스 형성의 안정성이 높아져 표적세포를 용해하는 살상력이 높아졌다. 고형암 마우스 모델을 이용한 실험에서 NgR1이 차단된 NK세포가 주입된 생쥐가 일반 생쥐보다 암 발달이 감소하고 생존 기간도 늘어났다.

연구팀은 NgR1이 암 환자의 예후에도 영향을 미친다는 사실도 알아냈따. NgR1과 결합하는 면역억제 단백질인 Nogo A가 많이 발현될수록 임상학적으로 예후가 나빠 환자의 생존에 위험요소가 될 수 있다는 것이다.

김태돈 박사는 “이번 연구 성과는 생명연이 NK세포 활성을 조절하는 기전을 밝혀내고 서울대 도준상 교수팀의 면역학적 시냅스 형성의 안정성을 분석하는 영상기법과 융합해 결실을 본 성과”라며 “새롭게 밝혀진 면역관문이 NK세포의 활성 조절에 대한 이해와 항암 면역치료제 개발에 대한 신개념을 제공하고, 다양한 형태의 융합기술 발전을 이끌 것”이라고 설명했다.

이번 연구(논문명 : NgR1 is an NK cell inhibitory receptor that destabilizes the immunological synapse. 교신저자: 생명연 김태돈 박사·서울대 도준상 교수, 제1저자:오세찬 UST 생명연 캠퍼스 박사과정)는 미국 현지시간 기준 1월 9일 면역학 분야 국제저널인 ‘Nature Immunology’ 온라인 판에 실렸다.

/정종오 기자(ikokid@inews24.com)

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