분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 관리자 ( 2007-04-02 13:03:25 , Hit : 3983
 암세포 만을 선별하는 새로운 방법

위스콘신-매디슨대학의 연구팀이 한 종의 세포를 다른 종과 구분하는 자연의 방식을 모방하여 암세포 만을 효율적으로 찾아서 제거하고 정상세포로 교체할 수 있다는 요지의 연구결과를 발표했다. 이번 연구는 3월 25일에 개최된 미국 화학회 연례회의에 발표되었다. 연구를 주도한 코비 칼슨박사는 이 방법은 인체의 천연 항체와 면역반응을 이용한다고 지적했으며 “우리들은 이미 약물을 선택한 상황이다. 다만 이 약물이 암세포에 직접 전달되지 않고 있을 뿐이다.”라고 설명했다.

연구팀은 일련의 세포기반 실험을 통하여 인테그린(integrin)이라는 수용체가 많이 발현되는 세포만을 인식하여 사멸시키는 시스템을 확립했다. 인테그린은 암세포의 표면을 뒤덮고 있으며 암의 혈관에서도 많이 나타나기 때문에 암 연구자들의 주요 표적으로 각광을 받고 있다. 반면에 기존 암 지향 약물은 세포독성 항암제인 연결시키면 암세포뿐만 아니라 정상적인 세포에도 영향을 줄 수 있다. “이번 연구는 우리가 이용하는 세포 인식 방식을 암세포 만을 선택적으로 파괴할 수 있음을 보여주고 있다. 특히 암세포뿐만 아니라 다른 해로운 세포들과 관련된 질환에도 적용될 가능성이 높다.”라고 설명했다.

정상세포와 비교하여 암세포들은 표면에 특정 수용체들이 과다하게 나타나기 때문에 과학자들은 인체의 여러 세포 속에서 숨어서 행동하는 암세포만을 찍어낼 수 있을 것으로 보고 있다. 그 대표적인 방법이 표적 수용체에 강하게 결합하는 단클론 항체(monoclonal antibody)이다. 그렇지만 키슬링교수는 단클론 항체를 이용하는 방식은 효과가 있지만 인체에 원래 존재하는 방식은 아니라고 지적했다. 단클론 항체가 표적에 강하게 결합하는 것과 달리 연구팀이 발견한 생명체의 세포 인지 시스템은 표적 수용체가 하나만 있으면 약하게 부착되고 많은 수용체가 발현되는 세포에는 강하게 달라 붙는다. 이 같은 약한 다가(multivalent) 상호작용은 잘못된 인식 사례를 줄여준다. 그 이유는 시스템이 다른 세포형과 결합하더라도 약하게 부착되어서 쉽게 대체될 수 있기 때문이다.

연구팀은 영장류에 돼지의 장기를 이식하는 방식을 모방한다는 아이디어를 냈다. 여러 종류의 포유류와 세균의 세포 표면에는 알파-갈(alpha-Gal)이라는 짧은 탄수화물이 다량 발현된다. 그렇지만 사람과 다른 고등 영장류의 세포에서는 발현되지 않고, 거꾸로 안티-갈(anti-Gal)이라는 알파-갈에 대항하는 항체가 대량으로 생산된다. 과학자들은 돼지의 장기를 영장류에게 이식하려고 할 때 영장류의 안티-갈 항체는 이식되는 장기세포 표면의 알파-갈에 결합하여 면역거부 반응을 일으킨다는 사실을 알고 있다. 실제로 인간은 알파-갈 분자가 다량 존재하는 세포에 안티-갈이 결합하는 면역반응이 나타난다.

이런 지식을 기반으로 연구팀은 인테그린에 강하게 결합하는 것으로 알려진 물질과 알파-갈을 연결한 접합체(conjugate)를 제조했다. 접합체를 인테그린이 과다 발현되는 세포와 혼합하자 접합체는 인테그린 수용체의 주위를 둘러싸서 엄청난 양의 알파-갈이 바깥쪽을 장식하게 되었다. 이어진 인간의 혈장이 포함된 세포배양 시험에서 알파-갈이 달라붙은 세포에는 다시 안티-갈 항체가 결합하여 엄청난 세포 파괴 면역반응이 나타났다. 반면에 인테그린 농도가 낮은 세포에서는 결합체들이 결합하고 있지만 그 숫자가 면역반응을 일으키기에는 충분하지 않아서 세포는 계속 생존했다(그림 1. 참조).

만일 인테그린 결합 물질이 알파-갈 대신에 독소루비신을 전달하면 세포가 갖고 있는 인테그린의 양과는 상관 없이 죽게 될 것이다. 그 이유는 암세포의 표적 수용체가 정상세포에서도 적은 양이지만 나타나기도 한다. 때문에 이들 수용체들로 인한 원치 않는 부작용이 나타날 수 있기 때문에 연구팀의 결과가 기대되는 것이다. “우리가 보여준 연구결과는 암세포에서만 발현되는 수용체를 필요로 하지 않는다. 대신에 정상세포보다 암세포에서 많이 발현되는 수용체를 필요로 한다.”라고 밝혔다.


정보출처 : http://www.news.wisc.edu/

정보제공 : KISTI 글로벌동향브리핑(GTB)
(본 내용은 한국과학기술정보연구원과 정보이용 협약을 맺고 제공되며 저작권은 한국과학기술정보연구원에 있습니다.)







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