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제목 [번역 : Cell 최신 연구동향] 산소가 암의 면역치료를 방해하는 것이 실험동물 마우스에서 확인되었다.
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산소가 암의 면역치료를 방해하는 것이 실험동물 마우스에서 확인되었다.

전이는 암으로 인한 사망의 주요원인이다..암전이 에는 원발부위에서 전파되는 암세포와 원격 전이되는 곳의 세포 환경 사이의 상호작용이 있을 것으로 생각해 왔다. 국소 면역체계는 이러한 환경의 핵심적 요소이며 면역체계는 침범하는 암세포에 대항해서 싸우는 기능을 한다.

폐는 많은 암종이 가장 흔히 전이되어가는 부위이며 NIH연구진은 실험동물 마우스의 폐 속에서 항암 면역반응을 방해하는 메커니즘을 확인했다.,이러한 메커니즘에는 산소가T-세포의 항암 작용을 방해하는 기전이 있으며 면역세포의 산소감지 능력을 억제했을 때(유전학적으로 혹은 약리학적으로)암의 폐전이가 방지되었다.

연구진은 면역세포의 한 유형인T-세포에 산소감지 단백질이 함유되어 있는 것을 발견한 바 있는데,이 단백질은 폐 내에서 염증반응 억제 기능을 한다. 그러나 이 새로운 연구에서는 산소가T-세포의 항암작용을 억제하는 기능도 있다는 것을 발견했다. 즉, 폐로 전이된 암세포가 면역체계의 공격을 피하여 전이 군락을 정착시킬 수 있게 된다.

폐는 암이 가장 흔히 전파되는 장소이기 때문에 우리는 전이된 암세포가 폐에서 자리를 잡을 수 있게 해 주는 어떤 독특한 면역과정이 있을 것이라 가정을 세웠습니다. 산소는 폐의 곳곳에 존재하는 환경요인이므로 우리는 산소가 폐에서의 면역기능을 조절하는데 어떤 역할을 하는지 알고자 했습니다. 연구를 수행한 책임자Restifo박사와 함께 연구에 참가했던David Clever의 말이다.

주요 연구결과는 다음과 같다, 연구진은T-세포 내의 산소감지단백질(prolyl hydroxylase domain proteins, PHD)이 폐로 자주 흡입되어 들어오는 무해한 입자들에 대해 면역반응이 강하게 일어나는 것을 막아주는 기능을 하는 것을 발견했다. 이러한 방어기전은 몸속을 떠도는 암세포들이 폐에 자리잡는 것을 허용하는 결과를 낳게 된다. 구체적으로 연구진은PHD단백질이 조절T-세포(regulatory T cells)의 발달을 촉진하는 것을 확인했고 T-세포의 한 유형인 이 세포는 면역체계를 구성하는 다른 부분의 작용을 억제하는 기능을 한다. 또한 연구진은 PHD단백질이 염증성T-세포 발달을 억제하고 이러한 염증성T-세포가 암세포를 죽이는데 참가하는 분자를 생산하는 능력을 저하시키는 것도 확인했다.

PHD단백질이 폐에서 종양세포 성장을 촉진하는지 알아보기 위해 연구진은T-세포 내에PHD단백질이 없는넉아웃(knockout)마우스 종을 이용하였다. 이러한 넉아웃 마우스와 정상 마우스군 모두에 피부암인 흑색종 세포를 주사하였다. 그 결과 놀랍게도 정상 마우스의 폐에서는 폐에 많은 양의 흑색종 세포가 발견되었지만, PHD가 없는T-세포를 가진 마우스의 폐에서는 흑색종 세포를 거의 찾을 수 없었다.
PHD단백질이 폐에서의 염증성 면역반응을 억제한다는 결과를 확인한 연구진은 이러한 억제 작용이 입양세포 전송(adoptive cell transfer)의 효율성을 높여주는지 의문을 가졌다. 이것은 면역치료의 한 유형으로 환자 자신의T-세포가 암세포를 인식하여 공격하는 능력을 강화시켜 주는 치료다. 입양세포 전송에서는 환자의 종양조직으로부터T-세포를 추출하여 실험실에서 그 수를 크게 증식시켜 다시 환자에게T-세포 성장인자와 함께 정맥주사로 넣어주는데 이러한 세포들이 암이 있는 곳으로 다시 돌아가 이를 제거해 줄 것이라는 기대에서 시행하는 치료다.
실험을 위해 연구진은 dimethyloxaloylglycine (DMOG)라는 약물이 포함된 배지에서 항종양T-세포를 증식시켰다. DMOG는 PHD단백질의 활동을 차단하는 기능을 한다. 실험실에서 이 약물치료는T-세포가 암세포를 죽이는 기능을 향상시켜 주었으며, 암이 전이된 마우스에 투여했을 때, 이 약물로 처리한T-세포가 처리하지 않은T-세포보다 암을 파괴하는 능력이 우수한 것으로 나타났다. DMOG치료는 다른 연구에서 인간T-세포가 보여준 암 파괴 능력을 더 향상시켜주는 것으로 나타났다. 이러한 연구결과를 사람에서 입양세포전송 면역치료 임상실험에 적용하는 연구가 현재Restifo박사가 주도하는 연구 그룹에 의해 진행되고 있다.
입양세포 전송 면역치료는 환자 자신의T-세포를 신체 밖에서 조작한다는 가능성을 보여주었습니다. Restifo는 이렇게 말한다. 이러한 실험 결과를 기반으로 하여 우리는T-세포 내에서 산소감지 기능을 파괴하는 것이 -약물이나, 유전공학 혹은 환경 산소의 조절 등으로-인간의 암에 대한T-세포 매개 면역치료의 효율성을 강화해 주는지 실험해 보고자 합니다.

연구결과는Aug. 25, 2016, in the journal Cell.에 게재되었다.

http://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(16)30982-5


2016-09-20 오전 9:13:46, 조회수 : 2105