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[실시간뉴스]정상세포→종양→암 과정 특성 밝힌다…초정밀 3D 종양맵 공개

온카뱅크관리자

2024-10-31 17:54:55

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 인간종양아틀라스네트워크 
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 암세포를 표현한 그래픽. 게티이미지뱅크
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 인간과 동물의 조직에서 추출한 수십만 개의 세포를 분석한 종양 세포의 3D(3차원) 지도가 만들어졌다. 정상 세포가 비정상적으로 증식해 덩어리를 이루는 종양으로 변하는 과정을 밝히는 것은 암으로 알려진 악성 종양의 형성 메커니즘을 아는 것과 연결된다. 종양 내 세포가 암세포가 되면 이를 악성 종양이라 한다.
 학계는 이번에 개발한 종양 세포의 3D 지도를 활용하면 이전에 볼 수 없었던 악성 종양의 특성을 밝힐 수 있을 것으로 기대하고 있다. 
 미국 워싱턴대 의대 연구진이 이끄는 인간종양아틀라스네트워크(HTAN) 연구팀은 종양 세포의 3D 지도를 만들고 종양과 종양 성장의 특성들을 살핀 연구들을 12편의 논문을 통해 국제학술지 '네이처'에 30일(현지시간) 발표했다. 이번에 만들어진 종양 세포의 3D 지도는 그간 알려지지 않았던 종양 세포의 다양한 특성을 보여줬다.
 한 연구에선 유방, 대장, 췌장, 신장 등 6가지 유형의 악성 종양 샘플에서 131개의 세포 조직을 분석해 같은 종양에서도 부위에 따라 약물에 다르게 반응할 수 있다는 사실을 밝혀냈다. 
 또 다른 연구에선 다양한 3D 프로그램을 사용해 대장 용종(장기 점막에 생성되는 작고 돌출된 조직)에서 비정상적으로 성장하는 세포를 연구했다. 이 연구에선 정상 세포가 악성 종양을 형성하는 암세포로 변하는 전조 증상을 확인했다. 암세포로 변화하기 전 정상 세포에선 면역 반응과 호르몬 대사 변화가 일어났다. 전문가들은 이렇게 관찰된 세포의 변화를 표적으로 삼는 암 치료법이 우수한 치료 효과를 냈다고 설명했다.
 유방암을 유발하는 종양에 주목한 연구에선 유방암 환자의 종양 내 세포에서 나타나는 면역 세포의 분포 특징을 확인했다. 면역 요법을 받은 사람들에게서 특정한 유형의 면역 세포가 더 흔하게 발견된다는 사실도 밝혔다.
 또 면역세포의 일종인 T세포와 대식세포의 증감 양상에도 독특한 특징이 있음을 확인했다. 일정 시간 동안에는 T세포와 대식세포가 지속적으로 감소했지만 이후에는 증가하는 양상을 보였다. 이 연구는 면역 체계의 조절자 역할을 하는 면역관문에 대한 치료 반응을 예측하는 데 도움이 될 것이라 평가됐다.
 또 다른 연구에선 유방암 종양 내 면역 세포가 시간이 지나면서 전반적으로 '노후화'된다는 사실이 밝혀졌다. 종양에 반응하는 능력을 제한하는 단백질 'CTLA4'가 발현되는 것이 확인됐다. 이 연구를 이끈 연구진은 CTLA4를 표적으로 하는 치료법은 흑색종과 폐암을 치료하는 데 탁월한 효과를 발휘했다고 설명했다. 
 정상 세포가 암세포를 품은 악성 종양으로 성장하는 과정을 확인한 연구도 나왔다. 연구진은 대장암 세포에서 정상 세포가 어떻게 비정상적인 상태로 변화하고 증식하는지 확인하기 위해 '분자 시계'를 설계했다. 연구팀은 단일 세포 분석과 크리스퍼 유전자가위를 사용해 각 세포의 DNA에 돌연변이를 생성했다. 이 돌연변이를 활용해 각 세포의 변화와 분열을 타임라인을 기록했다.
 대장암 환자 418명의 대장 용종을 분자 시계를 사용해 분석한 결과 용종의 최대 30%는 단일 세포가 아닌 여러 세포 유형에서 유래한다는 사실이 발견됐다. 용종 중 60%는 성장함에 따라 다른 세포보다 빠른 성장 속도를 보이면서 곧 종양으로 발전했다.
 쥐 실험을 통해 112개의 장 조직세포 샘플에서 26만922개의 단일 세포를 분석한 연구에서도 여러 세포가 대장에서 종양을 일으키는 데 관여한다는 사실이 확인됐다. 대장암이 장 내벽의 단일한 비정상 세포에서 발생한다는 이전의 통념을 뒤집었다는 평가다. 연구진은 이 연구에 대해 대장암 조기 진단과 치료에 도움이 될 것으로 보인다고 설명했다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1038/d41586-024-03539-3
 [박정연 기자 hesse@donga.com]
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