암이 폐로 쉽게 전이되는 원인 규명

현영민 교수(해부학) 공동연구…동물 장기에서 면역 세포들의 방어 기전 실시간 분석

의대 현영민 교수(해부학)가 울산의대 서울아산병원 의생명과학교실 김헌식·최은영 교수팀과의 공동연구로 암이 폐로 쉽게 전이되는 원인을 규명해 냈다.

이번 ‘내재성 DEL-1단백질의 골수 면역 세포 기능과 관련한 폐 염증 제어를 통한 폐암 전이 억제(Endogenous DEL-1 Restrains Melanoma Lung Metastasis by Limiting Myeloid Cell-associated Lung Inflammation)’ 연구는 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances, IF=13.117)’에 게재됐다.

폐는 모든 암종에서 가장 흔한 전이 부위지만 암세포의 형질 변이가 빈번하게 나타나 치료법을 찾는 데 난항을 겪어 왔다. 연구팀은 폐의 혈관 내피세포에서 주로 발현하는 DEL-1 단백질을 인위적으로 결핍시킨 쥐에 흑색종을 주입했다. 그 결과 쥐의 폐로 선천 면역 역할을 담당하는 세포인 호중구 유입이 촉진돼 폐 전이 병소에 염증 반응이 나타나고, 이에 따라 자연 살해 세포를 매개로 한 항암 면역 반응이 나타나지 않아 악성 종양의 성장과 전이가 유도된다는 점이 확인됐다.

DEL-1 단백질의 역할을 명확히 확인하고자, 연구진이 이 단백질이 결핍된 쥐 모델의 호중구 세포를 인위적으로 없애고, 외부에서 조합한 DEL-1 단백질을 주입한 결과 항암 면역 반응이 효과적으로 회복된다는 사실도 밝혀냈다. 또한 DEL-1 단백질은 흑색종 원발암의 생성이나 전체적인 항암 면역 반응에는 관여하지 않고, 폐에만 특이적으로 작용해 암 전이와 연관된 국소적인 항암 면역 반응만을 조절하는 것으로 나타났다.

그동안 폐의 경우 혈관이 풍부하고 고농도의 산소가 유지돼 전이에 유리한 환경일 것이라는 추측은 존재해 왔으나, 어떤 기전으로 폐와 같은 특정 장기에서 암전이가 빈번히 진행되는가에 관한 연구는 드물었다.

현영민 교수는 “이번 연구 성과는 이광자 생체이미징(Two-photon Intravital Imaging)이라는 연구기법을 활용해, 살아 있는 쥐의 폐 암전이 과정에서 호중구(Neutrophil)의 이동과 형태를 실시간 관찰 및 정량 분석해 암세포들이 전이되는 위치와의 상관관계를 규명함으로써 DEL-1의 기능을 분석했다는 점에서 큰 의의가 있다.”며 “이광자 생체이미징은 기존에 조직 시료의 분석이나 고정된 시간에서 영상 분석 등의 실험기법으로는 획득할 수 없었던, 살아 있는 동물 모델의 장기에서 면역 세포들의 방어 기전을 실시간으로 분석할 수 있는 연구기법으로 앞으로 이를 활용한 우수한 연구 성과들이 지속적으로 도출될 것으로 예상된다.”고 말했다.