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콜레스테롤이 왜 나쁘냐고? 치명적 암 전이도 이게 부추긴다

전이 암세포, 콜레스테롤 먹고 자멸사 피하는 능력 생겨

에스트로겐 음성 유방암·흑색종 등 새 '치료 표적' 기대

미국 듀크 의대 연구진, 저널 '네이처 커뮤니케이션스' 논문

 혈중 콜레스테롤 수치가 만성적으로 높으면 유방암 위험이 커지는 것으로 알려져 있다.

콜레스테롤은 또 다른 대부분의 암 치료 결과가 나빠지는 것과도 관련이 있는 것으로 추정된다.

미국 듀크대 과학자들이 여기에 관여하는 메커니즘을 밝혀냈다.

유방암 세포는 전이 과정의 스트레스 내성을 키우는 데 콜레스테롤을 이용하는 것으로 나타났다.

이런 암세포는 콜레스테롤 덕분에 전이 스트레스로 인한 프로그램 세포사를 피해 살아남았다.

듀크대 의대의 도널드 P. 맥도넬 약물학·암 생물학·의학과 교수 연구팀이 수행한 이 연구 결과는 24일(현지 시각) 저널 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications)에 논문으로 실렸다.

논문의 수석저자를 맡은 맥도넬 교수는 "(원발 암에서 떨어져 나온) 암세포는 대부분 전이 과정의 심한 스트레스를 견디지 못하고 죽는다"라면서 "이런 스트레스가 유발하는 세포사 메커니즘을 이겨내는 소수의 암세포만 살아남아 전이에 성공한다"라고 설명했다.

발견의 핵심은 암세포의 이런 능력을 북돋우는 데 콜레스테롤이 필수적이라는 것이다.

연구팀은 오래전부터 높은 수치의 콜레스테롤과 에스트로겐(여성호르몬) 양성 유방암 등 부인과 암(gynecological cancer) 사이의 연관성을 연구해 왔다.

이를 통해 에스트로겐 호르몬이 성장을 자극하는 유형의 암은, 에스트로겐처럼 행동하면서 암 성장을 부추기는 콜레스테롤 파생물을 이용해 이익을 본다는 걸 알고 있었다.

그런데 설명할 수 없는 문제가 하나 생겼다.

에스트로겐 음성 유방암은 에스트로겐에 의존하지 않는데도 콜레스테롤 수치가 높을 때 예후(豫後)가 나빠진다는 것이다.

이는 에스트로겐 외의 다른 메커니즘이 개입한다는 뜻이다.

그래서 연구팀은 암 세포계(cancer cell line)와 생쥐 모델에 같이 실험했다.

세포계는 초대 배양(primary culture) 이후 계속 안정적으로 증식하는 세포 집단을 말한다.

실험 결과, 전이하는 암세포 무리는 스트레스에 반응해 콜레스테롤을 정신없이 흡수했고 대다수는 결국 죽었다.

하지만 살아남은 소수의 암세포는 이 과정을 겪기 전보다 훨씬 더 강해졌다.

이런 암세포는 스트레스가 유발하는 페롭토시스(ferroptosis)를 견뎌내는 능력이 생겨, 쉽게 증식하면서 다른 부위로 전이했다.

페롭토시스는 철분의 작용으로 발생하는 프로그램 세포사의 한 형태다.

세포 내에서 철분을 제거하면 ROS(활성산소) 생성이 억제되면서 세포 자멸사(apoptosis)가 중단된다.

전이 암세포가 이렇게 페롭토시스 내성을 갖추는 과정은, 에스트로겐 음성 유방암뿐 아니라 흑색종 등 다른 유형의 암 종양도 이용하는 것으로 밝혀졌다.

이 경로가 새로운 암 치료 표적으로 기대되는 이유가 여기에 있다.

맥도넬 교수는 "이 경로를 억제하는 몇몇 치료제가 이미 개발 과정에 있다"라면서 "주목해야 할 사실은, 약을 먹든 음식을 조절하든 콜레스테롤 수치를 낮추는 게 건강에 좋은 이유를 재확인했다는 것"이라고 강조했다.

코로나에 더 공격적인 T세포, 수용체 조작으로 만들 수 있다

코로나 특이 T세포 수용체 확인, 비감염자 T세포로 코로나 반응 유도

독일 뮌헨 공대 연구진, 저널 '네이처 커뮤니케이션스'에 논문

  T세포는 면역계에서 항체 못지않게 중요한 역할을 한다.

T세포는 침입자를 파괴하는 킬러 T세포(killer T cells)와 외부 침입을 B세포에 알리는 '헬퍼 T세포(helper T cells)'로 나뉜다.

T세포의 기능은 코로나19(신종 코로나바이러스 감염증) 퇴치에도 매우 중요하다.

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​중화항체가 신종 코로나바이러스의 세포 감염을 막는다면 킬러 T세포는 감염 세포를 직접 파괴한다.

중화항체를 만들어내는 B세포의 생성을 자극하는 것도 T세포의 몫이다.

또한 T세포가 일으키는 바이러스 특이 면역반응은 감염 후 수년이 지나도 나타난다.

독일 뮌헨 공대(TUM) 과학자들이 신종 코로나(SARS-CoV-2)에 반응하는, 코로나 특이 T세포의 수용체를 확인하는 데 성공했다.

과학자들은 또 이런 T세포의 상세한 표현형(phenotype)도 알아냈다.

표현형은 유전자와 환경의 복합적 영향으로 형성된 형질을 의미하는, 유전자형(genotype)의 대칭적 개념이다.

뮌헨대(정식 명 '루트비히 막시밀리안 뮌헨대') 등의 과학자들과 함께 진행한 이번 연구 결과는 최근 저널 '네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)'에 논문으로 실렸다.

24일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트(www.eurekalert.org)에 공개된 논문 개요 등에 따르면 코로나19 팬데믹이 장기화하면서 T세포에 대한 관심도 커지는 추세다.

코로나19 환자의 발생뿐 아니라 중증 진행을 막는 데도 T세포가 중요한 역할을 할 수 있기 때문이다.

논문의 교신저자인 TUM 산하 의학 미생물학 면역학 위생 연구소의 킬리안 쇼버(Kilian Schober) 박사는 "감염자의 몸 안에 신종 코로나 특이 T세포가 얼마나 많이 있는지, 그리고 바이러스에 대해 어느 정도 잘 반응할 수 있고 얼마나 오래가는지 등에 연구의 초점을 맞췄다"라고 말했다.

연구팀은 중증 코로나19 환자에게서 채취한 혈액 샘플을 두 그룹으로 나눠 한쪽에만 신종 코로나 항원을 적용했다.

두 그룹의 반응을 비교한 결과, 신종 코로나와 싸우는 T세포의 특징적 표현형을 알 수 있었다.

또한 바이러스 표적 항원에 최근 노출된 T세포가 오래전에 노출된 T세포와 외형상 어떻게 다른지도 확인했다.

항원에 노출된 지 얼마 안 되는 T세포는 혈액뿐 아니라 기도(respiratory tract)에서도 발견됐다.

이 발견 덕분에 환자가 아직 감염에 맞서 싸우고 있는지, 아니면 이미 감염을 극복했는지 확인하는 게 가능해졌다.

연구팀은 이런 과정을 거쳐 혈액이든 폐든 서로 다른 기관에 발현한 코로나 특이 T세포를 구별할 수 있게 됐다.

또한 항원 노출 시점에 따른 T세포 활성도 차이, 감염증의 진행 맥락 등을 중요한 진단 근거로 확보했다.

TUM 의학 미생물학 면역학 위생 연구소 소장인 디르크 부슈 교수는 "코로나 특이 T세포가 어떻게 생겼는지, 혈액과 기도에 얼마나 많은지 등을 더 깊이 알게 됐다"라면서 "향후엔 백신 접종 후 방어력을 가진 T세포가 얼마나 많이 생겼는지 판단하는 데도 적용할 수 있다"라고 말했다.

이와 함께 연구팀은 비감염자의 T세포를 조작해 신종 코로나에 처음 반응하게 하는 데 성공했다.

이는 코로나19 환자의 T세포를 바이러스와 더 효율적으로 싸우는 수용체로 재무장할 수도 있다는 의미다.

이 발견은 코로나19 위중 환자에게 쓸 적응 T세포 치료제를 개발하는 첫걸음이 될 수 있다고 한다.

나아가 T세포 반응의 특징을 더 잘 이해하면 암이나 자가면역 질환 치료에 이 방법을 적용할 수도 있다고 연구팀은 강조한다.

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