악성 뇌종양 세포 면역 회피 차단 실마리 찾았다

이흥규 KAIST 교수팀, 관련 연구 결과 '네이처 이뮤놀로지'에 게재

감마델타 T 세포의 항뇌종양 면역반응 기전 규명. 제공=한국연구재단.

[아시아경제 김봉수 기자] 뇌종양 세포에게 유입되는 산소를 차단하면 면역 세포의 면역 효과가 개선되는 것으로 나타났다.

16일 한국연구재단에 따르면, 이흥규 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀은 악성 뇌종양 세포의 과도한 산소 소비로 인한 감마델타 T 세포의 면역 반응 저하 과정을 규명한 논문을 지난 11일자 국제학술지 ‘네이처 이뮤놀로지(Nature Immunology)’에 게재했다.

뇌종양 세포는 종양을 제거해야 할 항원(antigen)으로 인식하여 싸우는 전형적인 T세포(CD4 T , CD8 T) 면역 반응이 매우 약하다. 뇌종양 세포가 이들 면역 세포가 인식할 수 있는 표지(MHC)를 많이 만들지 않기 때문이다. 반면 감마델타 T 세포는 이러한 항원표지 없이도 스트레스에 노출된 뇌종양 세포 표면에 많이 생기는 리간드(NKG2DL(Rae1))를 직접 인식하는 수용체(NKG2D)가 있어 종양에 대항한 면역반응의 새로운 주체로 주목받고 있다.

하지만 뇌종양 세포의 과도한 산소 소비로 인해 저산소 환경에 노출된 감마델타 T 세포의 수용체 생성이 원활치 못해 뇌종양 세포 인지 능력이 저하되는 게 문제였다.

연구팀은 뇌종양의 악성도가 높을수록 감마델타 T 세포의 종양 내 유입이 적고 저산소 환경은 심한 것에 주목했다. 반면 감마델타 T 세포가 많이 유입될수록 환자의 예후가 좋았다. 이에 저산소 환경을 해소해 감마델타 T 세포에 적절한 산소를 공급, 세포의 생존을 도우면 면역반응이 정상화 될 것이라는 가설을 세웠다.

연구팀이 뇌종양 생쥐모델에 뇌종양의 과도한 산소대사를 막을 화합물(메트포르민)을 감마델타 T 세포와 함께 투여하자, 면역세포의 종양조직 내 침투가 늘고 생존률이 향상됐다. 감마델타 T세포의 저산소 환경을 해소하자, 항종양 면역반응이 개선된 것이다.

즉 왕성하게 증식하며 주변 산소를 빠르게 소비하는 뇌종양 세포로의 산소유입을 막는 방식이 면역항암치료제의 낮은 반응성을 보완할 실마리가 될 수 있다는 것을 입증한 것이다. 감마델타 T 세포의 항 뇌종양 면역반응 기전을 규명하고 감마델타 T 세포의 면역반응을 증대시킬 방안을 제시했다는 평가다.

뇌종양은 뇌에서 발생하는 종양의 일종으로, 예후가 매우 좋지 않다. 특히 악성 뇌종양인 교모세포종 등은 평균 생존기간이 1~2년 정도로 매우 짧은 편에 속하며, 기존 치료제들의 효과가 매우 떨어진다고 알려져 있고 재발이 잦은 편이다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오의료기술개발사업(차세대바이오사업) 및 삼성미래기술육성재단의 지원으로 수행됐다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr