암의 전이 신호, 원발성 종양의 크기가 아니라 암세포의 밀도

존스 합킨스 대학교 연구원들이 주도한 연구진은 조밀하게 밀집해 있는 암세포들이 종양으로부터 떨어져 나가서 인체의 다른 부위로 암을 옮기는 생화학적 산호과정을 찾아냈다. 이들 연구진은 또 기존의 약품 2개를 결합해서 사용하면 그런 과정을 혼란시켜 암이 전이하는 성향을 상당히 지연할 수 있는 듯하다고 밝혔다.

암 사망은 90%가 전이로 생기고 그런 전이를 방해하는 어떤 것도 환자의 예후를 개선할 수 있기 때문에 이 새로운 발견은 중요하다고 연구진은 말했다. 연구진은 전이를 촉진하는 세포의 활동을 자세히 살펴보다가 결정적인 새로운 신호 과정을 발견했다. 우리는 암세포가 퍼져나가게 만드는 것은 원발성 종양의 전체적인 크기가 아니라 (암세포가 종양으로부터 떨어져 나갈 때) 암세포들이 서로 얼마나 조밀하게 밀집되어있느냐는 것을 발견했다고 제1 저자로 죤스 합킨스 대학교 물리학-종양학 센터의 박사후 연구원인 하시니 자야틸라카가 말했다. 우리는 근본적으로 세포의 밀도가 전이를 유발하는 데 매우 중요한 것을 발견했고, 이는 마치 엄청나게 붐비는 식당에서 좌석을 기다리다가 다른 데서 식사를 해결하라는 말을 듣는 것과 같다고 그는 부언했다.

자야틸라카와 그의 동료들은 약품 혼합이 이런 미시적인 메시지가 전달되는 것을 막아주는 것을 발견했다. 연구진은 이 치료법을 동물 모델에서 테스트해보았지만 아직 인간 암환자를 대상으로 테스트해보지는 않았다고 주의를 환기했다. 그럼에도 불구하고 연구진은 이 발견이 암을 연구하는 새로운 초점을 맞추는 데 도움이 되고 있다고 말했다. 즉 암세포가 몸 전체로 퍼져나가도록 자극하는 생화학적 활동을 교란하는데 연구의 초점을 맞추는 데 도움이 된다는 것이다.

원발성 종양으로부터 암세포의 이주 촉진하는 특정 단백질 확인

이번 연구의 선임 저자 중 1명으로 죤스 합킨스 대학교 연구 담당 부책임자 겸 물리학-종양학 센터 소장인 데니스 워츠는 제약회사들은 암의 전이를 막는 최선의 방법이 암이 발생한 원발성 종양을 파괴하는 것이라 믿고 있어서 현재 전이를 억제하기 위해 생산되는 상업적 약품은 없다고 말했다. 워츠는 제약회사들은 전이를 종양 성장의 1가지 부산물로 보고 있다고 설명했다. 워츠는 죤즈 합킨스 대학교에서 화학 및 생화학 공학과 병리학도 가르치고 있고 킴멜 암센터애서도 교수직을 갖고 있다. 그는 계속해서 다음과 같이 설명했다. “이번 연구는 실제로 전이를 일으키는 단계들을 보다 더 자세하게 살펴보았다. 그렇게 해서 우리는 원발성 종양의 성장이 아니라 전이를 바로 표적물로 삼을 수 있는 독특한 치료법을 개발할 수 있었다. 그 치료법은 전이를 억제하고 따라서 암환자의 예후를 개선할 가능성을 갖고 있다.”

전이를 밀어붙이는 2가지 핵심 요소는 암세포가 빠른 속도로 증식하는 성향을 갖고 있는 것과 주변의 조직을 통과해서 움직이다가 혈관으로 침투해서 몸의 다른 부위로 암을 퍼뜨릴 수 있는 능력을 갖고 있는 것이라고 워츠는 덧붙여 설명했다.

연구진은 인간의 조직과 흡사한 3차원적 환경에서 종양 세포를 연구해서 그런 활동들이 어떻게 시작되는지를 알아낼 수 있었다. 연구진은 2가지 유형의 암세포들이 증식해서 테스트 용기 내에 혼잡한 상황이 만들어지면 이들 세포들이 이주를 촉진하는 특정한 단백질을 분비하는 것을 발견했다. 연구진은 이 단백질이 인터류킨 6(IL-6)과 인터류킨 8(IL-8)인 것을 확인했다. 인터류킨 6과 인터류킨 8은 암세포들에게 암세포가 밀집한 원발성 종양으로부터 떠나가라는 메시지를 전하는 듯하다고 제1 저자인 자야틸라카가 말했다.

토실리주맙과 레파락신 암세포 이주 명령 차단

연구진은 동물 실험에서 기존의 2가지 약품인 토실리주맙과 레파락신을 투여하니 암세포들이 전출 명령을 받도록 해주는 수용체가 차단되는 것을 발견했다. 토실리주맙은 류머티스성 관절염을 치료하도록 승인받은 약품이고 난소암 치료에도 사용할 수 있는지 시험 중에 있다.

이 2가지 약품을 함께 사용해본 8주에 걸친 실험에서 원발성 종양의 성장은 멈춰지지 않았지만 암세포의 전이는 상당히 감소했었다고 자야틸라카는 말했다. 우리는 새로운 신호 경로를 발견했는데 이 경로를 차단하면 암이 전이하는 능력을 억제할 가능성이 있다고 그는 부언했다.

출처: H. Jayatilaka et al., "Synergistic IL-6 and IL-8 paracrine signalling pathway infers a strategy to inhibit tumour cell migration" Nat Commun. 2017 May 26;8:15584.