[엠디앤더슨] 신경손상과 암, 연관성은 무엇인가?

최근 연구에 따르면 알츠하이머병, 파킨슨병과 같은 연령 관련 신경퇴행성 질환은 암 생존자에게서 덜 자주 발생하는 것으로 나타났다. 그러나 암 진행에서 신경계의 역할에 대해서는 알려진 바가 거의 없다.

엠디 앤더슨의 두경부 외과 조교수인 모란 아미트 박사는 이러한 잠재적 연관성을 명확히 하고, 최근에 빠르게 부상하고 있는 암 신경과학에 대해 다음과 같이 밝혔다. 

신경변성이란 무엇인가?

'신경변성'이라는 용어는 신경 세포의 진행성 손상 또는 퇴행을 의미한다. 이는 신경 세포 손실 및 기능과 관련된 여러 질병에 적용될 수 있으며 기억 및 의사 결정과 같은 기능이 저하될 수 있다.

사람이 나이가 들면서 뇌와 신경계는 자연적으로 쇠퇴하고 때로는 노폐물과 기타 화학 물질이 뇌 조직에 쌓일 수 있다. 이는 종종 신경퇴행성 질환과 관련되어 플라크와 염증, 엉킴 및 지방 축적을 유발한다.

신경계는 암과 어떻게 연관되어 있나?

신경계는 인체의 많은 기능에 관여한다. 종양의 성장과 전이, 치료 내성 및 염증을 조절하는 신경 신호 상호작용을 포함하여 신경계의 암에 대한 기여를 인식하고 이해를 증진한다. 이를 통해 치료 목표를 찾아내고 치료법을 개선할 수 있다.

신경은 전기 신호가 신경 세포를 따라 빠르고 원활하게 전달되도록 하는 단백질과 지방 물질로 구성된 절연층인 미엘린 껍질(수초髓韒)로 보호된다. 이 미엘린 껍질이 손상되면 전기 자극이 느려지고 인지 저하 및 기억 상실과 같은 신경퇴행 증상이 나타난다.

인구 수준의 데이터를 살펴보면 알츠하이머병이나 다른 유형의 치매 형태의 신경퇴행이 암과 역으로 연관되어 있음을 알 수 있다. 이는 인지 저하가 덜한 환자에게서 더 많은 암이 발견되고 그 반대의 경우도 마찬가지라는 의미이다. 흥미롭게도 탈수초화를 통해 종양의 신경변성을 유도하면 이러한 신경 중 상당수가 파킨슨병과 알츠하이머병, 루게릭병의 표지자(바이오마커)를 발현한다는 사실을 알 수 있다.

아미트 박사의 연구실에서는 또한 뇌와 척추에서 뻗어 나온 신경인 말초신경계에서 신경 퇴행의 지표를 발견했다. 종양의 거의 95%가 뇌 외부에서 발생한다. 연구에서는 이러한 마커를 발현하는 피부암 샘플의 두경부 종양도 기능적 상태가 감소했다는 사실을 발견했다. 이는 전기 전도가 적다는 것을 의미한다. 또한 신경 손상 및 신경변성과 관련된 단백질을 발현한다. 더욱이, 이러한 모든 요인은 암 치료에 대한 열악한 반응과도 연관되어 있다.

이 신경 변성(퇴행)의 원인은 무엇인가?

일반적으로 중추 신경계 외부에서 이러한 마커를 볼 수 없으므로 전형적으로 손상으로부터 보호되기 때문에 신경이 이러한 특성을 갖게 만드는 암에 대해 이해하는 것이 흥미롭다.

한 가지 설명은 종양 세포가 주변 신경에 산소 공급을 줄이거나 산도 수치를 높여 주변 신경에 직접 변화를 일으켜 신경손상을 유발하여 쇠약을 초래할 수 있다는 것이다.

또한 암세포가 침입하여 신경을 따라 물리적으로 기어 다니면서 이를 확산 및 전이의 고속도로로 사용하는 것을 보았다. 두경부암 환자의 경우 이러한 종양이 어떻게 피부와 입에서 두개골 기저부와 뇌로 이동하여 마침내 수술이 불가능한 것으로 여기는지 확인할 수 있다.

알려진 바와 같이 이러한 신경 주위로 침범은 종양이 이러한 방식으로 침범하지 않는 동일한 종양 및 위험 인자를 가진 환자에 비해 더 나쁜 예후의 위험이 더 높다. 불행하게도 우리는 이것이 증강 치료가 필요한 불길한 특징이라는 것을 알고 있으며, 그 뒤에 숨은 생물학을 아직 완전히 이해하지 못한다.

이러한 경우 면역 미세 환경이 억제되고, 일반적으로 균형을 유지하는 역할을 하는 염증 세포가 풍부해진다. 본질적으로, 이러한 면역 및 염증 반응은 종양을 유발하며, 이는 면역요법으로 환자를 치료하는 능력을 약화시킨다. 그러나 이러한 말초 신경 손상을 지표(종양마커)로 사용할 수도 있고 치료에 잘 반응할 수 있는 환자를 식별하기 위한 표적으로 사용할 수도 있다.

신경 손상을 치료할 수 있는 방법이 있나?

암과 알츠하이머병 또는 노화로 인한 것이든지, 신경 손상이 있을 때마다 신체의 타고난 반응은 이를 고치려고 노력한다. 인터페론 반응은 상처 치유와 관련된 가장 잘 알려진 경로 중 하나이며, 그 일부에는 이러한 균형을 유지하고 신경 자체의 치유를 촉진하는 것으로 알려진 사이토카인인 1형 인터페론(IFN-1)의 상향 조절이 포함된다.

흥미롭게도, 이들 IFN-1은 상향 조절되어 알츠하이머병의 경우 신경염증과 연관된다. 종양에서 이 IFN-1이 말초 신경에서 상향 조절되는 것을 발견했으며 이것이 신경 손상의 맥락에서 암에 대한 면역억제성 염증 반응과 연관되어 있음을 확인했다. 그래서 두 가지 일이 동시에 일어나고 있다. 하나는 암이고, 하나는 신경 손상 자체이다. 두 반응은 역상관관계가 있으며 서로 간섭한다. 결과적으로 환자는 효과적인 항종양 반응을 얻지 못한다. 그것이 우리가 극복하려고 노력하는 것이다.

엠디 앤더슨의 연구에서 항종양 반응의 우선순위를 정하는 것이 결과를 개선하는 방법이라는 것을 발견했다. 예를 들어, 면역요법을 제공하는 동안 실험실 모델에서 상처 치유 반응을 억제하면 그러한 저항을 극복할 수 있다. 일단 암을 제거하면 신경이 스스로 복구되도록 할 수 있다.