면역세포인 대식세포가 암세포의 젖산으로 생존, 종양 내성 키워
암 연구에서 암세포는 젖산 혹은 젖산염을 다량 생산한다고 알려져 있다. 이 젖산은 종양에 대한 인체의 방어망을 교란한다. 그러나 지금까지 어떻게 그런 일이 일어나는지를 정확히 알지 못했다.

브뤼셀의 자유대학교와 플랑드르 생명공학 연구소의 면역학자 겸 암 연구가인 조 반 긴더아크터 교수는 자유대학교의 박사과정 학생인 크세니아 그라에르츠와VIB-KU 류벤 센터의 사라-마리아 펜트 교수 및 암스테르담 대학교의 반 덴 보쉐 교수와 협력해서 그 답을 찾았다.

반 긴더아크터 교수는 이렇게 말했다. “우리는 특정한 유형의 면역세포인 대식세포가 젖산을 에너지원으로 사용하는 것을 발견했다. 대식세포는 종양에 다량 존재하지만 종양에게 현혹되어 종양이 커지는 것을 도와준다. 대식세포는 암세포의 젖산으로 생존을 유지하고 결국에는 종양을 촉진하는 세포로 발전한다.”

젖산의 영향으로 대식세포는 암세포를 인식하고 파괴할 수 있는 다른 살해 면역세포들을 마비시켜서 종양 면역성을 약화시키는 데 도움을 준다. 따라서 대식세포가 궁극적으로는 면역요법에 대한 종양의 내성을 키워준다는 것이다.

반 긴더아크터 교수는 계속해서 다음과 같이 말했다. “이렇게 종양에 젖산이 확고하게 있는 것이 면역요법에 영향을 미칠 수 있다. 면역요법은 우리 몸의 살해 면역세포들을 자극해서 적절하게 암세포를 공격하도록 만든다. 비록 이 요법이 아주 유망하고 피부암에 아주 좋은 효과를 발휘하고 또 예를 들면 폐암에 갈수록 사용되기는 하지만, 현실은 오직 환자의 일부만 면역요법에 유리하게 반응한다. 그 이유 중 하나가 대식세포가 종양의 젖산을 먹고 살고, 그 결과 면역요법을 통해 자극하려는 살해 면역세포들을 무력화시키기 때문이다. 그래서 우리는 대식세포 같은 면역 교란 세포들을 억제하면서도 면역요법이 성공률을 높일 수 있는 능력을 갖게 할 필요가 있다.”

종양에서 젖산 생산되는 것을 막거나 중화시키는 방법 연구
이런 이유로 종양에 젖산이 생기는 것을 어떻게 억제할 수 있는지를 살펴보는 것은 중요하다. 반 긴더아크터는 젖산이 많은 상이한 유형의 종양에서 다량으로 생기는 것을 지적했다.

그는 계속해서 다음과 같이 설명했다. “암세포들은 보통 다량의 젖산을 생산한다. 또 종양에는 산소 농도가 아주 낮은 부위도 있는데 그런 부위에는 젖산이 훨씬 더 높은 수준으로 올라갈 수가 있다.”

종양에 젖산이 생산되는 것을 막아버리는 시도를 할 수도 있다. 이는 제1상 임상시험에서 이미 연구되고 있는 전략이다. 그러나 암세포 말고도 많은 다른 세포가 종양에서 젖산을 생산하는 것을 알고 있기 때문에 그와 같은 전략이 젖산이 종양을 도와주는 대식세포에 미치는 영향을 무효로 만들 정도로 젖산을 감소시키기에 충분할지는 두고 보아야만 한다.

다른 한편으로는, 예를 들면 일종의 완충용액을 사용해서 젖산을 중화시키는 시도를 할 수가 있다. 이에 대한 예비연구가 현재 진행 중이다. 또 다른 선택지는 화학물질들을 사용해서 대식세포들이 더 이상 젖산을 먹고 살지 못하도록 하는 것이다. 그런 물질은 독성이 없고 또 표적적인 방법으로 종양으로 침투할 수 있어야 하는 것이 중요하다.

반 긴더아크터 교수는 “우리 실험실에서 이런 문제들에 대한 연구가 실시되고 있어 미래의 약물은 종양이나 대식세포로 바로 투여되어 부작용을 피할 수가 있을 것이다.”라고 전했다.

참조:
X. Geeraerts et al., "Macrophages are metabolically heterogeneous within the tumor microenvironment" Cell Reports, 2021; 37 (13): 110171 DOI: 10.1016/j.celrep.2021.110171