유방암 환자 면역 항암치료 기전 발견, 효과적 치료 전략 제시

암 조직 내 CD39 발현 조직 상주 기억 T세포가 항암 면역 반응의 핵심

효과적인 면역 항암치료 전략 수립 통해 환자 생존율 높일 것으로 기대

Science Immunology(IF 30.63) 게재

의대 김승일·김지예 교수(외과학)·신의철 교수(카이스트), 이용준 강사(외과학) 연구팀이 유방암 환자의 면역 항암치료에서 핵심적인 역할을 하는 세포와 그 작용 기전을 밝혀냈다. 

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언스 이뮤놀로지(Science Immunology, IF 30.63)’ 최신호에 게재됐다.

암 환자는 암세포에 대항해 이를 제거하는 역할을 하는 세포독성 T세포의 기능이 현저히 약해져 암세포에 대한 효과적인 면역반응을 나타내지 못한다. 이는 종양 조직 내 세포독성 T세포에서 PD-1이라는 억제 수용체가 과다 발현돼 T세포 기능을 저하시키기 때문인 것으로 알려져 있다.

최근 시행되는 면역 항암제는 PD-1 기능을 차단해 약화된 세포독성 T세포의 기능을 회복시키는 것이 주된 작용 기전이다. 

이 치료 방법은 유방암 환자에게서 기존의 치료를 대체할 수 있는 표준치료 방법으로 자리 잡아가고 있지만 투여받은 환자 중 일부에서만 치료 효과가 나타나며 그 원인은 규명되지 않았다.

연구팀은 종양 조직에 존재하는 세포독성 T세포 중 CD39 단백질과 조직 상주 마커 단백질을 동시에 발현하는 조직 상주 기억세포(CD39+ tissue-resident memory CD8+ T cell)가 유방암 환자에서 효과적인 항암 면역반응을 매개하는 핵심 세포임을 발견했다.

종양 조직에 존재하는 세포독성 T세포 중에는 항암 면역반응에 영향을 주지 않는 방관자(bystander) 세포들이 존재한다. 이 방관자 세포들 때문에 그간 암 환자의 항암 면역반응을 정확히 측정하고 분석하는데 어려움을 겪었다. 연구팀은 CD39 단백질과 조직 상주 마커 단백질의 발현을 측정해 항암 면역반응과 관련이 있는 세포독성 T세포만 분리함으로써 환자의 항암 면역반응을 개별적으로 정확히 측정할 수 있음을 밝혔다.

또한, 유방암 아형인 삼중 음성 유방암 환자에서 CD39를 발현하는 조직 상주 기억 세포독성 T세포가 특징적으로 많이 증가해 있음을 확인했다. 이때 CD39를 발현하는 조직 상주 기억 세포독성 T세포가 증가해 있는 환자군은 수술 이후에도 재발이 적게 나타나는 등 좋은 예후를 보이는 것을 발견했다.

연구팀은 유방암 환자에서 면역 항암제 치료 효율을 높이는 전략을 제시했다. CD39를 발현하는 조직 상주 기억 세포독성 T세포들이 PD-1을 차단하는 면역 항암제 처리에 반응했을 때 기능이 효과적으로 회복됐다. 이때 CTLA-4라는 다른 억제 수용체까지 함께 차단하자 세포독성 T세포의 기능 회복이 더욱 극대화됐다.

김지예 교수는 “이번 연구에서 유방암 항종양 면역반응 기전을 밝히고 새로운 치료 전략을 제시하게 됐다.”며 “향후 유방암 환자의 생존율을 높이는 연구를 계속할 것”이라고 강조했다. 

이번 연구는 한국연구재단 과학기술분야 기초연구사업 연구의 지원을 받았다.