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KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-10-21
미국 다나-파버 암연구소의 과학자들이 면역계에 존재하는 종양의 단짝 친구를 가장 강력한 적으로 바꾸는 새로운 방식의 항암 요법제의 개발 가능성을 제시했다. ‘Science’ 최신호에 발표된 이번 연구 결과는 핵심 면역세포가 호전적인 형제 면역 세포들을 계속 자신에게 의존하게 만들어서 정상적인 건강한 조직을 면역 공격으로부터 보호를 받게 해주는 핵심 기작을 보여주고 있다. 연구팀은 약물을 이용하여 이 기작을 차단하는 것이 종양에 대한 공격 억제 세포를 종양 공격 세포로 변환시키는 새로운 암 면역 요법제의 가능성을 제시하고 있다고 밝혔다.
다나-파버 암연구소 외에도 하버드 의학 대학원, 보스턴 아동병원, 스타스부르크대학의 과학자들도 이번 연구에 참여하고 있다. 연구를 주도한 다나-파버 암염구소와 하버드 의학 대학원 소속의 Harvey Cantor 박사는 “우리의 결과는 면역계 기반 항암 치료법에 대한 새로운 전략을 제시하고 있다. 암에 대한 면역반응을 억제하는 세포의 유전적 경로를 표적으로 삼음으로써 우리는 이들을 암에 대항하도록 변환시킬 수 있었다. 현재의 우리가 해결해야 할 도전은 이러한 변화를 유발시키는 항체나 소분자 약물을 개발하는 것”이라고 설명했다.
이번 연구는 기본적인 면역반응 이면(裏面)의 생물학적 특성을 이해하는 것에 대한 욕망을 불러 일으키고 있다. 감염이나 염증에 대한 반응에서 효과체 T 세포(effector T cells: Teffs)로 알려진 면역계의 세포들은 빠른 변화를 유발시켜서 이상 발생 세포들을 표적으로 삼도록 스스로 무장될 뿐만 아니라 다양한 그룹으로 분화되게 된다. 그러나 조절 T 세포(regulatory T cells: Tregs)로 불리는 불변성의 모델인 다른 형태의 면역계 세포는 Teffs가 전투 모드에 들어서도 안정된 상태를 유지하고 있다. Tregs의 역할이 Teffs를 통제 하에 두어서 정상 조직을 손상시키는 것을 막는 것이기 때문에 이러한 영속성은 매우 중요하다고 한다.
Cantor 박사의 연구팀은 Tregs가 어떻게 자신의 냉철한 안정성을 유지시키는가를 밝히려고 노력했다고 한다. 여기서 연구팀은 Tregs에는 Helios라는 유전자가 켜지고 꺼지는데 도움을 주는 전사 인자 단백질 수치가 높은 것을 발견했다. 이어서 연구팀은 Helios 수치가 낮은 Tregs는 안정적이지 못해서 면역반응을 유지하는데 불안정한 것을 확인했다. 연구팀은 유전자 변형 기술을 이용하여 Helios를 생산하지 못하는 마우스를 제조하여 연구를 진행했다. 여기서 연구팀은 마우스의 정상조직이 T 세포와 항체의 공격으로 괴롭힘을 당하는 것을 발견했다. 뿐만 아니라 Tregs도 Teffs로 변화하여 면역계의 공격에 힘을 합쳤다고 한다. 연구팀의 Nicholas Haining은 Helios의 Tregs 안정화 효과는 STAT5 경로로 알려진 일련의 유전자 활성의 증가를 통하여 발휘되는 것을 발견했다.
Cantor 박사의 연구팀은 이번 연구가 완료된 이후에 암 치료제에 적용할 수 있는 방법을 찾는 시도를 시작하게 되었다고 한다. Cantor 박사는 “현재의 방식의 목표는 Tregs를 제거하여 항 종양 면역능을 늘리는 것이다. 우리의 결과는 Helios를 표적으로 삼아서 Tregs의 숫자를 줄일 뿐만 아니라 살아있는 Tregs를 Teffs로 전환시키는 양날의 검을 달성할 수 있는 가능성을 높였다”고 설명했다. 박사의 연구팀은 이러한 가능성을 확인하기 위한 연구를 진행하고 있다. 전이성 흑색종이 주입된 마우스를 대상으로 한 시험에서 Helios를 생산하지 못하도록 만들면 정상 대조군보다 암화 결절의 발생이 덜하고 생존 기간도 훨씬 긴 것으로 나타났다. 이러한 결과는 helios 결핍 마우스의 종양에서 Tregs는 변환이 진행 중이지만 나머지 동물의 조직의 Tregs는 안정화된 상태를 유지하는 것을 가리키고 있다.
염증 조건이 여러 종양에서 Tregs를 농축되게 만들어서 암에 대한 Teffs의 반응을 둔하게 만든다고 Cantor 박사는 설명했다. 반면에 표적 치료제나 유전자 발현을 통한 Helios의 감소는 Tregs의 Teffs로의 변화를 유발하여 종양을 제한하며 면역 관련 부작용을 감소시킬 수 있다고 한다. 논문의 제 1저자인 다나-파버 암 연구소의 Hye-Jung Kim 박사는 “다음 단계의 연구는 Helios 경로의 유전자나 Helios를 성공적으로 표적으로 삼을 수 있는 항체나 소분자 약물을 동정하는 것이다. 현재 우리는 이러한 약물들을 시험하고 있다”고 설명했다.
Journal Reference: H.-J. Kim, R. A. Barnitz, T. Kreslavsky, F. D. Brown, H. Moffett, M. E. Lemieux, Y. Kaygusuz, T. Meissner, T. A. W. Holderried, S. Chan, P. Kastner, W. N. Haining, H. Cantor. Stable inhibitory activity of regulatory T cells requires the transcription factor Helios. Science, 2015; 350 (6258): 334 DOI: 10.1126/science.aad0616
http://www.sciencedaily.com/releases/2015/10/151017152347.htm
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