간이나 신장 등 인체를 구성하는 장기엔 각기 고유한 성체 줄기세포가 있다. 이 세포들은 장기가 손상을 받을 때 장기를 재생하고 유지하는 데 필수적이다. 그런데 암 조직에도 일반 장기처럼 암 조직을 유지하는 구실을 하는 암 줄기세포가 존재하며, 이것이 암 치료 후 줄어든 암세포를 재생하는 데 관여함으로써 암의 재발이나 전이에 깊은 영향을 미친다고 알려져 있다. 이번에 미국 미시간대학의 연구팀이 일부 암에서는 암 줄기세포가 우리들의 예상과는 달리 많은 비율을 차지하고 있음을 확인하여 12월 4일자 ‘Nature’에 발표되었다. 이들의 주장이 정확하다면 현재의 항암제 전략은 수정될 필요가 있는 것이다.
많은 과학자들과 암 전문가들은 암 줄기세포가 얼마나 많거나 적어야만 암을 유발시킬 수 있는가에 의문을 갖고 있다. 이 의문점에 대한 해답은 단순히 연구에 적용되는 수준이 아니라 효과적인 치료제 개발에도 적용될 것으로 기대된다. 그 이유는 암 줄기세포가 많고 여러 암에 폭 넓게 확산되어 있다면 기존의 적은 숫자의 암 줄기세포를 표적으로 삼는 약물은 제대로 효과를 내기 어렵기 때문이다.
암 줄기세포는 1994년 토론토대학의 John Dick 박사가 백혈병에서 처음으로 보고했다. 이후 뇌암, 유방암, 결장암, 췌장암에서 암 줄기세포가 확인되었다. 이들 암 줄기세포를 확인하는 기술은 사람의 암세포에서 채취하여 분류된 세포를 마우스에서 이식하는 방법이 이용되었다. 그렇지만 이 방법이 실제 암 줄기세포를 확인하는데 효율적인가는 의문이 제기되어 왔다. 또한 이 방법을 이용한 여러 시험에서는 적은 수의 드문 암 줄기세포들이 암을 유발시키는 것으로 확인되어 암 줄기세포의 숫자는 적다는 이론이 주류를 차지해왔다.
전 연구에서도 면역계를 손상시켜서 비만하지 않지만 당뇨병을 갖고 있는 NOD/SCID 마우스에 사람의 암 세포를 이식했을 때에 세포 837,000개 당 1의 비율로 암이 발생했다. 그러나 연구팀은 NOD/SCID 마우스가 이들 암 줄기세포 발생을 평가하기에는 부족하다고 지적했으며 면역계를 더욱 약화시킨(T세포와 B세포를 결실시킴) 면역능 과다억제 NOD/SCID 인터루킨-2 수용체 감마사슬 결실(Il2rg -/-) 마우스를 만들어냈다. 다음으로 연구팀은 흑색종 환자 12명의 1차로 암이 발생한 부위와 2차로 전이된 부위에서 암세포를 채취하여 마우스 모델 이식했다. 그러자 암이 발생하는 비율은 세포 4개당 1의 비율이었다.
연구팀은 기존 결과와 달리 이번에 새롭게 만들어진 마우스 모델을 이용한 시험에서 암 줄기세포가 많이 존재한다고 결론을 내렸다. 연구를 주도한 Sean Morrison 박사는 기존 NOD/SCID 마우스는 면역계에서 NK 세포를 완전히 없애지 못했기 때문에 흑색종 세포에 존재하는 암 줄기세포의 비율을 정확히 판단하기 어렵다고 지적했다. 이와 달리 이번에 새롭게 만들어진 마우스 모델은 이들 세포가 완전히 제거되어 이식된 흑색종 세포들이 번성할 수 있는 조건이 되었다고 밝혔다. 공동 연구 책임자인 Timothy Johnson 박사도 이번 결과는 흑색종 치료시에 더 많은 비율의 암 줄기세포를 고려해야 함을 보여준다고 설명했다. 그러나 연구팀은 이번 결과가 기존의 암 줄기세포 이론을 완전히 뒤엎는 것은 아니라고 지적했으며 흑색종과 같은 일부 암에서는 다른 암보다 암 줄기세포가 많을 수 있음을 보여주고 있다고 강조했다.
