암 촉진 '종양 관련 대식세포' 핵심 조절 기전 세계 첫 규명

구재형 DGIST 교수· 이병헌 경북대 교수 공동연구

왼쪽부터 DGIST 뉴바이올로지전공 구재형 교수, 경북대학교 의과대학 이병헌 교수.

대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지전공 구재형 교수와 경북대 의과대학 이병헌 교수 공동연구팀은 암의 성장과 전이를 촉진하는 '종양관련 대식세포'로의 전환에 대한 핵심 조절기전을 세계 최초로 규명했다.

이에 따라 암의 성장 및 전이를 현저히 낮출 수 있는 치료제 개발을 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

암 미세 환경에서 암세포를 제거하는 대식세포는 조건에 따라 원래의 기능과 반대로 암의 성장과 전이를 활성화시키는 변형된 기능을 하는 종양관련 대식세포(TAM; Tumor Associated Macrophage, 이하 TAM)로 전환되기도 한다.

이같은 전환 시 암 미세 환경에서 만들어지는 젖산에 의해 유도된다는 것이 밝혀져 있었으나, 젖산이 대식세포와 어떻게 상호작용해 TAM으로 전환되는지에 관한 연구는 거의 전무한 상태였다.

이에 연구팀은 대식세포에서 발현하는 '이소성 후각수용체'를 선별해 해당 표적 후각수용체가 젖산과 상호작용함을 밝힌데 이어 그 반응에 의해 대식세포가 TAM으로 전환한다는 것을 규명했다.

또한 표적 후각수용체가 유전적으로 결핍된 생쥐에 유방암 혹은 폐암세포 이식 시 유전적 결핍 생쥐는 야생생쥐에 비해 암 성장과 전이가 현저히 감소하고 생존율이 증가함을 증명했다.

연구팀이 새롭게 규명한 종양관련 대식세포(TAM) 분화 기전.

연구 결과를 응용하면 젖산에 의해 TAM으로 전환하는 대식세포의 분화기전을 저해 혹은 차단해 TAM의 수를 줄임으로써 면역 활성도를 증가시켜 암의 성장과 전이를 극복할 수 있다.

연구팀은 이를 이용해 TAM으로의 전환 기전을 차단하는 항체치료제와 저분자 화합물 치료제를 개발 중에 있다. 또한, 연구 결과로 얻어진 이소성 후각수용체는 현 약물시장 표적의 30~40%를 차지하는 G-단백질 결합 수용체의 가장 큰 패밀리에 속하기 때문에 약물표적으로서의 가능성은 더 높다고 할 수 있다.

구재형 교수는 "대식세포가 암 미세 환경에서 발생하는 젖산을 인지해 TAM으로 전환하는데 이소성 후각수용체가 핵심적인 역할을 수행한다는 사실을 밝혔다. 앞으로 암의 성장 및 전이를 현저히 낮출 수 있는 치료제 개발을 앞당길 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이번 연구결과는 지난 9월에 미국국립과학원회보(PNAS) 온라인 판에 'The macrophage odorant receptor Olfr78 mediates the lactate-induced M2 phenotype of tumor-associated macrophages'라는 제목으로 게재됐다.