종양의 딱딱하고 산소가 없는 부위를 표적으로 하는 치료제 만들어야
최근의 연구는 종양의 경도와 종양의 중심부에 산소가 결핍된 저산소증이 암 줄기세포가 생기도록 만드는 생물학적 스위치를 작동하는 것을 발견했다. 이 생물학적 스위치가 종양이 다른 조직을 침투하는 능력 즉 전이라는 과정에 결정적이다.

프린스턴 대학교 교수인 셀레스트 넬슨은 다음과 같이 설명했다. “우리 연구는 암과 싸우기 위해서는 종양의 딱딱하고 산소가 없는 부위를 표적으로 하는 치료제를 개발해야만 한다. 우리는 종양의 미세환경에 있는 이 2가지 특징, 즉 딱딱함과 저산소증이 암 줄기세포를 조절하는 데 얼마나 중요한지를 알고 놀랐다.” 새로운 악성 세포를 만들어내는 일을 전문으로 하는 암 줄기세포는 종양 내의 전체 세포 중 소수일 뿐이지만 연구가들은 그들이 암을 퍼지게 하는데 결정적인 역할을 하는 것으로 믿고 있다.

인간의 유방암 세포와 실험동물의 유방암 세포를 배양한 것을 이용해서 넬슨과 그의 동료들은 인테그린-연관 키나아제라 불리는 단백질과 암 줄기세포의 생성 간에 상관관계가 있는 것을 발견했다. 연구진은 상이한 조직 상태를 반영하는 인간과 실험동물의 다양한 유방암 세포 배양물을 만들어서 딱딱하고 산소가 부족한 배양물이 실제로 암 줄기세포를 조장하는 것을 입증했다.

그러나 그들이 인테그린-연관 키나아제를 그런 표본으로부터 제거하자 암 줄기세포가 생기는 것이 중단된 것을 발견했다. 반대로 그들이 더 부드럽고 산소가 덜 결핍된 조직을 포함한 표본에 강제로 인테그린-연관 키나아제 수치를 비정상적으로 만들자 암 줄기세포가 생성되었다. 그들은 또 유방암 환자의 표본 속에서 종양의 경도와 인테그린-연관 키나아제와 암 줄기세포의 존재 간에 의미심장한 상관관계가 있는 것을 확인했다.

우리는 종양 세포가 암 줄기세포의 표지자를 발현하고 인테그린-연관 키나아제가 종양 내의 딱딱함을 추정하는 데 이용되는 콜라겐이 많은 부위에 있는 것을 볼 수 있었다고 프린스턴 대학교의 연구원인 메이-퐁 팡은 말했다. 암 연구 잡지에 게재된 연구결과는 경도와 저산소증이 인테그린-연관 키나아제가 비정상적으로 행동해서 암 줄기세포의 생성을 촉발하도록 만드는 것을 사사했다. 종양에는 암 줄기세포의 생성을 유발하는 또 다른 특징들도 있을 수가 있지만 이번 연구는 딱딱하고 산소가 부족한 조건과 그런 조건이 인테그린-연관 키나아제에 미치는 영향이 가장 두드러진 특징 중 2가지인 것을 보여주고 있다.

출처: M. F. Pang et al., "Tissue Stiffness and Hypoxia Modulate the Integrin-Linked Kinase ILK to Control Breast Cancer Stem-like Cells" Cancer Res. 2016 Sep 15;76(18):5277-87.