우연한 관찰이 커다란 발견으로 이어져
뜻밖에도 연구진은 어떤 종류의 암은 세포들이 다른 암세포 속에 숨어서 면역체계의 파괴적인 공격을 피하는 것을 발견했다. 이 연구 결과는 왜 어떤 암은 그런 암을 파괴해야만 했을 치료제에 저항할 수가 있는지를 설명해주는 듯하고 연구진은 시사했다.

텔 아비브 대학교 조교수인 야론 카르미와 당시 그의 실험실에서 공부하던 박사과정 학생인 아미트 구트윌리그가 면역체계의 T세포 중 어떤 T세포가 암을 죽이는 능력이 가장 클는지를 연구하게 되면서 연구가 시작되었다. 그들은 치료에 내성이 있는 생쥐의 흑색종과 유방암을 조사해보는 실험실 연구부터 시작해서, 종양들을 파괴하도록 조작된 T세포들의 공격이 그런 종양들을 없애버리지 못하는 이유를 연구했다.

그들은 특정한 유형의 암 치료제인 관문억제제들을 살펴보았다. 관문억제제들은 보통 T세포들이 종양을 공격하는 것을 차단하는 단백질들을 제거하는 것과 관련이 있고, 흑색종, 대장암, 폐암을 포함한 여러 가지 암을 치료하는 데 사용된다. 그러나 종양이 T세포에 의해 정복당한 것으로 보여도 그 후에 때로는 다시 튀어나온다. 현미경으로 세포들을 살펴보는 것을 좋아하는 카르미 박사는 T세포들이 종양을 공격하고 있을 때 종양을 자세히 살펴보기 시작했다. 나는 실제로 죽이는 것을 보고 싶었다고 그는 말했다.

은신처 역할을 하는 암세포가 다른 암세포를 숨겨
그런데 T세포들이 작업을 완수한 후에 항상 몇 개의 거대한 세포가 남아있는 것을 그는 보았다. 나는 그게 무엇인지를 몰랐고 그래서 더 자세하게 살펴보아야겠다는 생각을 했다고 카르미는 말했다. 그 거대한 세포들은 다른 암세포들이 파괴되지 않도록 보호하기 위해서, 그들을 숨겨주는 암세포들인 것으로 밝혀졌다. 일단 암세포들이 은신처로 도망가버리면, 심지어는 면역체계가 (그런 암세포를 보호하는) 일종의 벙커로 작용하는 암세포들을 죽이더라도, T세포들은 달아난 암세포들을 뒤쫓아가서 잡을 수가 없었다. 마치 악마를 보는 것 같았다고 카르미 박사는 말했다. 암세포들은 몇 주나 몇 달 동안 은신처에 숨을 수 있다고 그는 부언했다. 그가 페트리 접시에서 T세포들을 제거하자 암세포들이 은신처에서 밖으로 나왔다. 그는 인간의 유방암과 대장암과 흑색종의 세포들을 살펴보았고 동일한 현상을 보았다. 그러나 혈액암과 치명적인 뇌암인 교모세포종은 세포 속에 세포를 숨기는 구조를 형성하지 않았다.

카르미 박사는 암세포들이 은신처에 숨는 것을 막는 것이 가능할는지도 모른다고 추론했다. 그는 그런 방어 메커니즘과 관련이 있는 유전자들을 조사해보기로 결정했다. 그런 유전자들을 차단하면 T세포가 종양을 공격하는 능력도 차단되어버리는 것을 그는 발견했다. 나는 이게 면역체계가 할 수 있는 한계라는 것을 깨달았다고 그는 말했다. 우리의 면역체계는 이길 수가 없다고 그는 덧붙여 말했다.

다른 연구가들은 이런 발견에 대해 매력을 느끼지만 많은 문제가 여전히 남아있다고 말한다. 이건 뚜렷하고 강력한 관찰 결과를 갖춘 흥미로운 논문이라고 메모리알 슬로안 케터링 암 센터의 유전자 이동과 유전자 발현 실험실의 실장으로 면역학자인 미셀 새들레인 박사가 말했다. 그러나 그는 이 발견이 현실 세계에서 면역요법을 무력화하는 것과 어떻게 관련이 되는지 의문을 제기했다. 매스 종합 암 센터의 세포 면역학 프로그램 책임자인 마르셀라 마우스 박사는 이 발견이 암세포의 새로운 방어 메커니즘이 무엇인지를 보여준다고 말했다. 그녀는 다음과 같이 말했다. “우리는 종양이 면역체계로부터 숨을 수 있는 것을 보았다. 그러나 우리가 종양 세포들이 서로의 속에 숨어있는 것을 정말로 보았다고 나는 생각하지 않는다. 나는 인정을 받으려면 그게 재현될 필요가 있다고 생각한다.”

웨일 코넬 의대의 샌드라 앤드 에드워드 마이어 암 센터의 소장인 제드 월초크 박사는 동일한 반응을 보였다. 그는 이렇게 말했다. “나는 암세포들이 자신을 먹고 산다든지 이웃의 세포를 먹고 산다든지 신호 화학물질을 품고 있는 작은 주머니인 엑소좀을 방출한다는 것에 대해 들었다. 그 다음에 나온 것이 암세포가 이웃의 세포 속에 숨는다는 것이라고 나는 추측한다. 1가지 가능한 치료법은 환자를 면역치료법으로 단기간 치료하고 중단하고 그런 후 다시 치료해서 암세포의 허를 찌르는 것일는지도 모른다.” 이런 치료 방법은 이들 비싸고 유독한 약물로 환자들을 얼마나 오랫동안 치료해야만 하는지에 대한 새로운 의문과 관련이 있다. 현행 권고는 2년간 치료를 하는 것이다. 그러나 월초크 박사는 많은 의사가 더 짧은 기간 치료할 수는 없을까라는 의문을 제기하고 있다고 말했다. 그러나 그는 텔 아비브 대학교 연구진이 사용한 면역요법이 암 환자를 치료하는 표준치료법은 아니라고 주의를 환기했다. 현재로는 이 발견이 정말로 혁신적인 관찰이지만 그게 암 환자 치료를 개선하게 될지는 두고 보아야 한다고 월초코 박사는 말했다.

참조:
A. Gutwillig et al., "Transient cell-in-cell formation underlies tumor relapse and resistance to immunotherapy" Elife. 2022 Sep 20;11:e80315. doi: 10.7554/eLife.80315.