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KAIST-연세대, 암세포가 면역세포 힘 떨어트리는 원리 발견

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KAIST-연세대, 암세포가 면역세포 힘 떨어트리는 원리 발견

2019.11.13 15:29
(왼쪽 위부터 시계방향으로)신의철 KAIST 의과학대학원 교수와 민병소, 김호근 연세대 의대 암센터 교수, 장미 연구교수, 김창곤 KAIST 의과학대학원 박사과정생 공동연구팀은 암 환자의 암세포가 면역세포를 억제해 면역반응을 회피하게 만드는 핵심원리를 발견했다고 밝혔다. KAIST 제공
(왼쪽 위부터 시계방향으로)신의철 KAIST 의과학대학원 교수와 민병소, 김호근 연세대 의대 암센터 교수, 장미 연구교수, 김창곤 KAIST 의과학대학원 박사과정생 공동연구팀은 암 환자의 암세포가 면역세포를 억제해 면역반응을 회피하게 만드는 핵심원리를 발견했다고 밝혔다. KAIST 제공

국내 대학 연구팀이 암세포가 면역세포를 약하게 하는 새로운 방법을 알아냈다. 면역항암제의 치료 효율을 높이는 새로운 방법을 제시했다는평가가 나온다.

 

신의철 KAIST 의과학대학원 교수는 민병소, 김호근 연세대 의대 암센터 교수와 공동으로 암 환자의 암세포가 면역세포를 억제해 면역반응을 회피하게 만드는 메커니즘을 발견했다고 13일 밝혔다.

 

암 환자는 암세포에 대항하는 면역세포인 T세포의 기능이 약해져 있다. T세포가 PD-1이라는 면역세포 표면에 나타나는 단백질 수용체를 많이 만들기 때문이다. T세포는 PD-1과 결합하는 단백질을 가진 세포를 공격하지 않는다. 암세포는 표면에 만들어지는 단백질인 PD-L1 혹은 PD-L2가 PD-1과 결합하는 점을 이용해 T세포의 공격을 피한다. PD-1이 많아지면 T세포가 암세포를 공격하기 어려워지게 된다.

 

PD-1의 기능을 억제하는 것이 면역항암제 중 최근 주목받는 ‘면역관문억제제’다. PD-1 수용체에 달라붙어 기능을 차단해 T세포가 암을 공격하는 기능을 회복시키는 원리다. 하지만 면역항암제는 아직 투여받은 암 환자 중 일부에게만 치료 반응이 나타나는 등 완벽하지 않다. 연구자들은 암 환자의 T세포 기능이 약해지는 다른 이유를 찾아 새로운 면역 치료제를 개발하려 하고 있다.

 

연구팀은 암세포가 성장하기 위해 내뿜는 ‘혈관내피성장인자(VEGF)’가 T세포의 기능을 약하게 하는 원인이라는 것을 새롭게 밝혀냈다. VEGF는 혈관을 만들도록 돕는 단백질이다. 암이 VEGF를 이용해 종양 내에 혈관을 키워 영양을 공급받는다는 사실은 이미 알려져 있다.

 

연구팀은 암세포가 만든 VEGF가 T세포 표면의 수용체 ‘VEGFR2’에 결합해 T세포에 톡스(TOX)라 불리는 단백질 발현을 유도하는 것을 알아냈다. 이어 톡스가 T세포의 기능을 억제하기 위해 PD-1을 많이 만드는 유전자 발현 프로그램을 작동시키는 것도 발견했다.

 

혈관내피형성인자(VEGF)는 T세포에 달라붙어 ′톡스′ 단백질을 유도한다. 톡스는 T세포의 기능을 억제하기 위해 PD-1을 많이 발현한다. 연구팀은 이 과정을 억제하는 VEGF 억제제를 투입하면 면역항암제 치료 효율을 높일 수 있다는 전략을 제시했다. KAIST 제공
혈관내피형성인자(VEGF)는 T세포에 달라붙어 '톡스' 단백질을 유도한다. 톡스는 T세포의 기능을 억제하기 위해 PD-1을 많이 발현한다. 연구팀은 이 과정을 억제하는 VEGF 억제제를 투입하면 면역항암제 치료 효율을 높일 수 있다는 전략을 제시했다. KAIST 제공

연구팀은 이를 토대로 암 환자의 면역항암제 치료 효율을 높이는 전략을 제시했다. 암에 영양분 공급을 끊어 암 성장을 막는 VEGF 저해제가 이미 개발됐기 때문에 이를 면역항암제와 함께 사용하면 치료 효율이 높아진다는 것이다. 동물모델에서 병행 치료를 했더니 아무것도 처치하지 않았을 때 암세포의 15%를 녹여 없애던 T세포는 면역항암제를 쓸 때는 30%, 두 치료제를 모두 썼을 때는 50%가 넘는 세포를 녹여 없앴다.

 

신 교수는 “암세포와 면역세포 사이 어떤 일이 벌어지는지를 상세히 연구해 임상 치료 전략을 제시한 중요한 연구”라며 “향후 암 환자의 생존율을 높일 수 있는 세로운 면역기전을 연구하고 면역항암제 개발 연구를 계속하겠다”고 말했다.

 

김창곤 KAIST 의과학대학원 박사과정생과 장미 연세대 의대 연구교수가 공동 1저자로 참여한 이번 연구결과는 이달 8일 국제학술지 ‘사이언스 면역학’에 실렸다.

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