[사이언스] 감마델타 T세포의 저산소 환경 해소 → 항종양 면역반응 개선... 새로운 뇌종양 면역반응 규명

특허뉴스 박진석 기자 | 기사입력 2021/02/16 [17:59]

[사이언스] 감마델타 T세포의 저산소 환경 해소 → 항종양 면역반응 개선... 새로운 뇌종양 면역반응 규명

특허뉴스 박진석 기자 | 입력 : 2021/02/16 [17:59]

 

뇌종양세포의 산소소비 막아 주변 선천성 면역세포 활성화

뇌종양에서의 낮은 면역항암치료제 반응성 향상 실마리

 

▲ 감마델타 T 세포의 항뇌종양 면역반응 기전 규명 / 뇌종양 세포는 종양을 제거해야 할 항원(antigen)으로 인식하여 싸우는 전형적인 T세포(CD4 T , CD8 T) 면역반응이 매우 약함. 뇌종양 세포가 이들 면역세포가 인식할 수 있는 표지(MHC)를 많이 만들지 않기 때문임. 반면 감마델타 T 세포는 이러한 항원표지 없이도 스트레스에 노출된 뇌종양 세포 표면에 많이 생기는 리간드(NKG2DL(Rae1))를 직접 인식하는 수용체(NKG2D)가 있어 종양에 대항한 면역반응의 새로운 주체로 주목받고 있음. 하지만 뇌종양 세포의 과도한 산소 소비로 인해 저산소 환경에 노출된 감마델타 T 세포의 수용체 생성이 원활치 못해 뇌종양 세포 인지능력이 저하되었음. 메트포르민(Metformin)을 이용해 뇌종양 세포로의 산소유입을 저해하여 남은 산소를 감마델타 T 세포가 활용할 수 있도록 한 결과, 감마델타 T 세포가 정상적으로 수용체를 만들어 내고 그에 따라 뇌종양 세포를 인지하고 사멸을 유도할 수 있는 능력이 향상됨 / 그림설명 및 그림제공 : KAIST 이흥규 교수  © 특허뉴스

 

뇌종양은 뇌에서 발생하는 종양의 일종으로, 예후가 매우 좋지 않은 종양으로 알려져 있다. 특히 악성뇌종양인 교모세포종 등은 평균 생존기간이 1~2년 정도로 매우 짧은 편에 속하며, 기존 치료제들의 효과가 매우 떨어진다고 알려져 있고, 재발이 잦은 편이다.

 

이러한 시기, 뇌종양 세포가 주변의 산소를 먹어 치우며 면역세포를 무력화시키는 과정이 밝혀졌다. 후천성 면역세포에 의해 인식될 표지도 만들지 않는 뇌종양 세포가 선천성 면역세포조차 회피하는 비결이 밝혀진 것이다.

 

한국연구재단은 KAIST 이흥규 교수 연구팀이 악성 뇌종양 세포의 과도한 산소소비로 인한 감마델타 T 세포의 면역반응 저하 과정을 규명했다고 16일 밝혔다.

참고로, 감마델타(γδ) T 세포는 피부나 장 같은 점막에 주로 존재하는 선천성 T 세포로 주로 스트레스 받은 세포를 초기에 제거하거나 박테리아 등의 감염 시 중요한 세포로 알려져 있다.

 

왕성하게 증식하며 주변 산소를 빠르게 소비하는 뇌종양 세포로의 산소유입을 막는 방식이 면역항암치료제의 낮은 반응성을 보완할 실마리가 될 것으로 기대된다.

 

연구팀은 뇌종양의 악성도가 높을수록 감마델타 T 세포의 종양 내 유입이 적고 저산소 환경은 심한 것을 알아냈다. 반면 감마델타 T 세포가 많이 유입될수록 환자의 예후가 좋은 것으로 나타났다.

 

종양에 대항하는 면역세포로 잘 알려진 후천성 T 세포가 아닌 감마델타 T 세포의 활성에 주목하게 된 이유이다.

 

이에 저산소 환경을 해소해 감마델타 T 세포에 적절한 산소를 공급, 세포의 생존을 도우면 면역반응이 정상화 될 것이라는 가설을 세웠다.

 

실제 감마델타 T 세포는 스트레스에 노출된 뇌종양 세포 표면에 많이 생기는 리간드(NKG2DL)를 직접 인식하는 수용체(NKG2D)가 있어 종양에 대항한 면역반응의 새로운 주체로 주목받았지만 기대만큼의 효과를 내지 못하고 있었다.

 

연구팀이 실제 뇌종양 생쥐모델에 뇌종양의 과도한 산소대사를 막을 화합물(메트포르민)을 감마델타 T 세포와 함께 투여하자, 면역세포의 종양조직 내 침투가 늘고 생존률이 향상되었다.

감마델타 T세포의 저산소 환경을 해소하자, 항종양 면역반응이 개선된 것이다.

 

감마델타 T 세포의 항 뇌종양 면역반응 기전을 규명하고 감마델타 T 세포의 면역반응을 증대시킬 방안을 제시한 이번 연구는 면역학 분야 국제학술지 네이처 이뮤놀로지(Nature Immunology)’ 211일 자에 게재되었다.

 

한편 네이처 이뮤놀로지는 이 연구결과가 담긴 논문을 게재하는 외에 별도로 뉴스앤뷰즈(News & Views) 코너에서 이 논문에 대해 소개하였다.

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