면역과 종양세포 “잡아당김”

Jun 17, 2023

세인트 주드 아동 연구 병원(St. Jude Children's Research Hospital)의 과학자들은 종양 미세 환경에서 영양분인 글루타민의 양을 변경하면 면역 체계의 항암 반응을 강화하거나 손상시킬 수 있다는 사실을 발견했습니다.

2023년 7월 5일, 테네시주 멤피스

(왼쪽부터 오른쪽) 교신저자 Hongbo Chi 박사와 제1저자 Chuansheng Guo 박사, 둘 다 성유대 면역학과 소속.

세인트 주드 아동 연구 병원(St. Jude Children's Research Hospital)의 과학자들은 면역 세포와 종양 세포가 해당 지역 환경의 주요 영양소인 글루타민을 놓고 경쟁하며, 이는 항암 활동에 중요한 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 암세포가 글루타민을 독점하면 면역세포가 암을 파괴하는 것을 막을 수 있습니다. 연구 결과에 따르면 글루타민을 종양에 직접 공급하면 면역 체계의 암 살해 활동이 시작되는 데 도움이 됩니다. 연구진은 또한 동일한 효과를 달성하기 위한 잠재적인 약물 표적으로 작용할 수 있는 분자 경로를 확인했습니다. 이번 연구 결과는 오늘 네이처(Nature)지에 게재됐다.

"이것은 종양 세포와 면역 세포 사이의 영양 줄다리기"라고 교신 저자인 세인트 주드 면역학부 Hongbo Chi 박사가 말했습니다. “종양 세포가 이용 가능한 모든 글루타민을 사용한다면, 수지상 세포로 알려진 특수 면역 세포 유형은 글루타민이 고갈되어 항종양 면역 기능이 손상됩니다. 그러나 종양 미세환경에 충분한 글루타민을 보충할 수 있다면 수지상 세포가 이를 사용하고 적응 면역 반응을 활성화하기 때문에 종양 성장을 억제할 수 있습니다." 수지상 세포는 T 세포라고 불리는 암을 죽이는 면역 세포를 활성화시킵니다.

그 그룹은 종양 미세환경에 글루타민을 재공급하면 수지상 세포가 항암 T 세포를 더 잘 활성화할 수 있기 때문에 종양 성장을 심각하게 감소시킨다는 것을 보여주었습니다. 종양 미세환경은 암세포 주변의 화학물질과 세포로 구성됩니다. 악명 높게도 암세포는 이 부위의 면역 반응, 특히 암세포를 파괴하겠다고 위협하는 T 세포를 끄기 위해 많은 신호를 분비합니다. 세인트 주드(St. Jude) 연구팀은 이러한 국소 환경에서 암세포와 수지상 세포 사이의 주요 신호인 영양소를 최초로 규명했습니다.

제1저자인 세인트 주드 면역학과 Chuansheng Guo 박사는 “글루타민, 치료 효과 및 수지상 세포 사이의 연관성을 확립하게 되어 매우 기쁘다”고 말했다. "면역 체크포인트 차단과 입양 세포 전달 요법의 효능에 매우 중요합니다."

면역 체크포인트 차단 요법은 암 세포가 종양 미세 환경에서 면역 반응을 억제하는 면역 세포에 보내는 "오프" 신호를 억제합니다. 이러한 치료법은 매우 효과적이었지만 소수의 환자에게만 적용되었습니다. 연구자들은 체크포인트 요법과 함께 글루타민을 공급하면 쥐의 항암 활동이 강화된다는 사실을 발견했습니다.

Chi는 “이 논문은 영양소가 병용 요법의 새로운 전략으로서 종양 치료를 위한 체크포인트 억제제와 시너지 효과를 발휘할 수 있다는 개념 증명을 제공합니다.”라고 말했습니다.

많은 암 연구가 직접적인 암 살상 활동 때문에 T 세포에 중점을 두었지만, 이 연구는 종양 미세 환경이 T 세포를 활성화하는 수지상 세포에 어떻게 영향을 미치는지 조사한 최초의 연구 중 하나입니다. 연구진은 글루타민이 없으면 수지상 세포가 암세포를 직접 죽이는 T 세포를 활성화하지 못한다는 사실을 발견했습니다.

치 박사는 “T세포가 항암면역의 초석임에도 불구하고 스스로 그 일을 할 수는 없다”고 설명했다. “우리는 수지상 세포를 운전자로, T 세포를 자동차로 생각할 수 있습니다. 운전자가 없으면 자동차는 움직이지 않습니다. 게다가 글루타민 같은 영양소도 운전면허 역할을 해준다”고 말했다.

마찬가지로, 연구자들이 수지상 세포에서 글루타민에 반응하거나 이를 흡수하는 단백질을 제거했을 때, 면역 세포는 암을 죽이는 세포를 활성화하지 못했습니다. FLCN 및 SLC38A2라고 불리는 이 단백질은 영양분을 감지하고 획득하는 데 중요하지만 이전에는 종양에 대한 면역 세포의 반응과 관련이 없었습니다. 그들은 암 치료를 개선하기 위한 강력한 약물 표적으로 작용할 수 있습니다.