‘암 키울 준비’하는 우리 몸...신호 차단하자 종양 70% 감소

최진욱 GIST 생명과학과 교수
폐암 전조 현상의 기전 밝혀
신호 차단하자 종양 70% 감소
암 극초기부터 잡아낼 실마리

초기 폐암에서 돌연변이 줄기세포가 주변 환경을 바꾸는 과정도. [사진=GIST]

암이 종양으로 자라기 훨씬 이전부터 몸 안에서는 ‘암이 자라기 좋은 환경’이 만들어지고 있다는 사실이 밝혀졌다. 전조 증상을 미리 포착해 제거한다면 암을 극초기에 원천 차단할 수 있는 방법이 될 것으로 기대된다.

최진욱 GIST 생명과학과 교수 연구팀은 미국 메모리얼 슬론 케터링 암센터와 공동 연구를 통해 폐암 발생 초기 단계의 세포간 연쇄 반응을 규명했다고 29일 밝혔다. 해당 연구 결과는 세계 최고 권위의 학술지 ‘네이처’에 게재됐다.

연구진이 다룬 폐 선암은 사망률이 매우 높지만, 초기 증상이 거의 없어 대부분의 환자가 뒤늦게 발견하는 암종이다. 암이 발생하면 주변 조직이 딱딱해지고 기능을 잃는다는 건 원래 알려져 있었지만, 그 기전은 지금까지 밝혀지지 않았다.

연구에 따르면, 돌연변이 세포는 주변 세포를 포섭해 종양이 자라기 좋은 환경을 만들었다. 세포 간 신호를 주고받으면서 암 종양에 최적화된 토양을 미리 만들고 있었던 것이다.

폐암 발생은 크게 세 단계의 연쇄 반응을 거쳤다. 먼저 돌연변이가 발생한 폐 줄기세포가 ‘암피레귤린’이라는 신호 물질을 대량 분비하며 주변 세포에 공격적인 신호를 보낸다.

이 신호를 받은 섬유아세포는 본래 기능을 상실한 채, 조직을 딱딱하게 만드는 섬유화 상태가 된다. 비옥했던 토양이 암세포 성장에 최적화된 환경으로 변하는 것이다.

세포와 조직이 딱딱하게 섬유화되면, 면역세포를 불러들여 염증 반응은 극대화된다. 염증은 다시 돌연변이 세포가 악화되도록 촉진해 악순환에 빠진다. 이로 인해 암세포는 종양으로 변하고 급속도로 자란다.

연구진은 처음에 돌연변이 줄기세포가 분비하는 암피레귤린을 차단하면 폐암 초기 단계를 막을 수 있다는 사실을 확인했다. 해당 신호를 유전적‧약물적 방법으로 차단하자 섬유화가 억제되고 폐암 초기 발생이 현저히 저지됐다.

이 방법은 종양, 섬유화, 면역 반응 등 모든 면에서 효과를 보였다. 암피레귤린을 차단한 경우, 종양은 약 70% 감소했고 섬유화는 90% 감소해 거의 사라지는 것으로 나타났다. 섬유화된 세포가 부르는 면역세포 역시 자연스레 감소했다.

실제 환자의 병리에서도 같은 방법이 재현됐다. 연구진은 박무석 연세대 세브란스병원 교수와 협력해 오가노이드 폐암 모델을 만들었고, 실제 폐 조직에서도 동일한 섬유화 미세환경이 만들어지는 것으로 나타났다.

이번 연구 결과를 두고 암을 극초기 단계부터 원천 차단할 길이 열렸다는 평가가 나온다. 종양이 자라기 전부터 암을 확인할 뿐 아니라, 세포 신호를 막으면 암을 극초기 단계부터 차단할 수 있기 때문이다.

최 교수는 “이번 연구는 암세포 자체만 공격하던 기존 방식에서 벗어나, 암세포와 주변 환경의 ‘대화’를 차단해 암 발생을 근본적으로 막는 전략”이라며 “폐암 발생을 극초기에 억제하는 차세대 예방 및 정밀 맞춤형 치료 패러다임을 여는 전환점이 될 것”이라고 했다.

최진욱 GIST 생명과학과 교수, 이혜영 박사과정생, (오른쪽 위 왼쪽부터) 에릭 카르도소 미국 메모리얼 슬론 케터링 암센터 박사과정생, 이주현 교수. [사진=GIST]