세포밖 소포체 활용해 치료·예방용 암 백신 개발 기대
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연세암병원은 김한상 종양내과 교수와 코넬 의대 데이빗 라이든 교수 연구팀이 세포밖 소포체에 DNA가 담기는 원리를 규명하고 이 DNA가 인체 조직에서 면역 반응을 일으켜 암 재발과 전이를 예방하는 효과를 확인했다고 13일 밝혔다. 연구 결과는 '네이처 캔서(Nature Cancer, IF 23.5)'에 게재됐다.
연구팀은 세포밖 소포체에 DNA가 담기는 원리를 규명하고자 크리스퍼 유전자 가위를 활용해 전장 유전체 분석을 진행했다. 그 결과 세포밖 소포체에 담겨있는 DNA는 세포밖 소포체의 막성 구조를 중심으로 70%는 외부에 붙어 존재하고 30%는 내부에 존재했다.
DNA는 유전자 발현 조절의 핵심 요소인 히스톤으로 패키징 돼 있었고 이를 통해 연구팀은 세포밖 소포체에 담겨있는 DNA가 인체에서 면역 반응을 유도할 것이라 추정했다. 또 세포밖 소포체에 DNA를 담는 과정에 관여하는 대표적인 유전자는 인체 내에서 면역 발생에 영향을 미치는 유전자로 알려진 APAF1, NCF1로 확인됐다고 연구팀은 전했다.
연구팀은 세포밖 소포체에 담긴 DNA가 면역 반응을 유도하는지 확인하기 위해 실제 대장암 2-3기 환자의 조직에서 암 재발 여부를 분석했다. 그 결과 세포밖 소포체에 담긴 DNA가 많은 그룹은 전이에 의한 암 재발이 4%(52명 중 2명)로 유의하게 적었고, DNA 양이 적은 그룹에서는 25%(53명 중 13명)로 암 재발 비율이 유의하게 높다는 사실을 확인했다.
또 간 전이 마우스 모델에서도 종양에서 분비되는 세포밖 소포체의 DNA는 간에서 대식세포인 쿠퍼세포에 섭취돼 DNA 손상 반응을 유도하고 면역 반응을 조절하는 싸이토카인을 분비하며 3차 림프구조를 간에 형성함으로써 암 전이를 예방하는 것을 확인했다고 연구팀은 강조했다.
김한상 교수는 "이번 연구를 통해 종양에서 분비되는 DNA가 전이 조직 장기에 면역 반응을 일으켜 암 전이를 예방하는 효과가 있다는 것을 확인할 수 있었다"라면서 "세포밖 소포체를 활용한 후속 연구를 통해 암 치료제 개발 가능성을 높일 수 있을 것이라 기대한다"고 말했다.
