암세포, 면역세포 에너지 빼앗아 증식

암세포가 면역세포의 에너지를 훔쳐 생존한다는 연구가 발표돼 화제가 되고 있다. 이 연구는 미국 하버드 의대 연구팀에 의해 밝혀졌으며 11월 18일 세계적인 국제 학술지 ‘네이처 나노테크로로지(Nature Nanotechnology)’ 저널에 실렸다. 

연구팀은 논문에서 “암세포가 나노튜브를 사용하여 면역세포에서 미토콘드리아를 납치하는 것을 발견했다”고 밝혔다. 

나노튜브는 일부 세포들이 액틴이라는 단백질로 만든 촉수로 다른 세포에 연결되도록 하는 관을 말한다. 하지만 이번 연구를 통해 암세포 또한 나노튜브를 이용한다는 것은 처음 밝혀졌다. 

암세포는 나노튜브를 통해 면역세포인 T세포와 자연살해 T세포, 두 가지 유형의 면역세포에서 미토콘드리아를 훔쳐 생존하고 있다는 것이 알려져 충격을 준다. 

하버드 의과대학의 실라디티야 센굽타(Shiladitya Sengupta) 교수는 “암 세포가 나노크기의 촉수를 내보내 미토콘드리아를 빨아낸다는 사실은 다소 놀라운 발견”이라고 말했다. 

연구팀은 16시간 동안 쥐의 면역세포와 암세포를 같은 접시에 넣었다. 그들은 평균적으로 각 암세포가 T세포와 함께 하나의 나노튜브를 형성하고 대부분의 나노튜브의 너비가 50~2000나노미터임을 발견했다.

연구팀은 면역세포 내부의 미토콘드리아를 형광 화학 마커로 표시함으로써 미토콘드리아가 나노튜브를 따라 암세포를 향해 이동한다는 사실을 발견했다.

역설적으로 이는 암세포가 T세포와 함께 있을 때 대조군 암세포에 비해 약 2배의 비율로 산소를 소비하고 더 자주 많이 증식한 결과로 나타났다. 

이것은 미토콘드리아를 훔치는 것이 암세포가 에너지를 생성하고 성장하는데 도움이 된다는 것을 시사한다. 

한편, T세포는 암세포와 접촉하여 배양될 때 더 적은 산소를 소비하고 숫자가 감소하여 미토콘드리아의 손실이 면역세포의 생존 및 성장 능력을 감소시키는 결과로 나타났다. 

흉선과 유방암에서 인간 세포를 포함하는 유사한 실험은 이러한 미토콘드리아도 나노튜브를 따라 전달된다는 증거를 발견했다.

연구자들은 또한 T세포와 암세포 사이의 나노튜브 형성을 부분적으로 감소시키는 약물이 PD1 차단이라는 임상적으로 이용 가능한 치료법과 함께 사용될 때 쥐의 종양 부피를 대략 절반으로 줄였으며 종양의 T세포 밀도를 증가시킨다는 것을 발견했다. 

그러나 이 발견은 나노튜브 형성과 미토콘드리아 전달을 차단하는 보다 구체적인 도구를 사용하여 확인되어야 한다고 연구팀은 밝혔다.