악성 뇌종양인 교포세포종, ‘이 단백질’이 키운다

전체 뇌종양의 12~15%를 차지하는 교모세포종은 건강한 신경세포와 뒤섞이기 때문에 외과적으로 제거하기 어려운 확산성 종양이 형성되는 악성 뇌종양이다. [사진=게티이미지뱅크]

우리 몸에서 아연 수송을 담당하는 단백질이 악성 뇌종양의 성장을 촉진한다는 새로운 연구 결과가 나왔다. 미국 《국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)》에 발표된 미국 오클라호마대 연구진 주도 연구결과를 토대로 의학전문매체 메디컬 익스프레스가 1일(현지시간) 보도한 내용이다.

연구진은 악성 뇌종양인 교모세포종이 왜 그렇게 공격적인지를 연구하다가 신체 곳곳에 아연을 운반하는 ZIP4이라는 단백질에 주목했다. 오클라호마대 의대의 민 리 교수(외과 및 세포생물학)는 "교모세포종 수술은 매우 까다롭고 환자는 거의 항상 재발을 경험한다"며 "이번 연구가 이러한 뇌종양이 왜 그렇게 공격적인지 더 잘 이해함으로써 새로운 치료법의 돌파구가 마련되기 바란다"고 밝혔다.

교모세포종은 신경세포가 아니라 신경세포를 지지해주고 영양을 공급해주는 신경교세포(Neuroglia Cell)에 암세포가 자라는 것을 말한다. 전체 뇌종양의 12~15%를 차지하는 교모세포종은 건강한 신경세포와 뒤섞이기 때문에 외과적으로 제거하기 어려운 확산성 종양이 형성되는 악성 뇌종양이다. 모든 악성 뇌종양의 약 절반을 차지하며 중앙 생존율이 14개월밖에 안 된다.

정상적인 조건에서 ZIP4는 건강을 위해 적절한 양의 아연을 운반하고 유지하는 긍정적인 역할을 한다. 그러나 교모세포종이 발생하면 ZIP4는 다른 역할을 수행하는데 연구진의 연구결과에 따르면 다음과 같다.

-교모세포종은 정상 뇌 조직보다 아연을 약 10배 더 많이 섭취한다.

-ZIP4가 풍부한 교모세포종은 세포외소포(EV)라고 하는 작은 거품 형태의 덩어리를 배출한다.

-EV 안에는 TREM1이라는 단백질이 있다. 이 단백질은 일반적으로 면역 체계가 감염과 싸우는 데 도움이 되지만 이 경우 근처의 뇌 면역세포인 미세아교세포(microglia))를 종양 성장의 지지자로 바꾼다.

-이 미세아교세포는 종양을 성장시키는 화학 물질을 방출한다.

리 교수는 "모든 것은 교모세포종에서 ZIP4가 과발현된다는 사실에서 시작된다"며 "이는 종양의 성장을 돕는 모든 하위 사건을 촉발한다"고 설명했다.

리 교수와 동료들은 또한 ZIP4와 TREM1을 표적으로 하는 저분자 억제제를 시험했다. 이 억제제는 두 단백질에 부착돼 이들의 작용을 멈추고 종양 성장을 늦췄다. "이는 ZIP4와 TREM1이 유망한 치료 표적이 될 수 있음을 시사한다"는 것이 리 교수의 설명이다.

이번 논문은 교모세포종과 관련 리 교수의 첫 번째 주요 연구결과이지만 리 교수는 20년 넘게 췌장암 환자를 치료하면서 ZIP4의 과발현이 췌장암 세포의 화학요법에 대한 저항성을 높이고 종양세포가 스스로 변형돼 신체의 다른 장기로 몰래 이동할 수 있도록 돕는다는 사실을 밝혀냈다. 그는 또한 ZIP4가 췌장암에 걸릴 경우 체중과 근육 감소를 일으키는 악액질(cachexia) 발병에 중요한 역할을 한다는 사실도 밝혀낸 주역이기도 하다.

해당 논문은 다음 링크(https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2427073122)에서 확인할 수 있다.

한건필 기자 (hanguru@kormedi.com)