암, 전이하려면 세포골격 3요소(액틴 섬유, 미세소관, 중간 미세섬유) 필요
최근에 발표된 연구결과에 의하면 암이 전이되려면, 암세포에 세포골격(CSK)의 3가지 요소가 모두 필요한 것으로 밝혀졌다. 세포골격은 (세포질 속에 들어있는) 세포를 떠받치는 뼈대로 단백질로 구성되어 있다. 이런 세포골격은 식물세포를 제외한 모든 세포에 존재한다. 또 세포골격은 역동적인 구조물로 세포의 모양을 유지하고 세포를 보호하고 세포의 운동을 가능하게 해준다. 세포골격은 액틴 섬유, 미세소관, 중간 미세섬유이란 3가지 요소로 구성되어 있다.

상피세포층에 있는 암세포가 만약 기저막을 뚫고 나갈 수가 없으면 꼼짝달싹할 수가 없게 된다. 기저막이 빠져나갈 통로를 모두 차단해버리기 때문이다. 따라서 암세포는 침입용 다리인 인바도포디아(손가락처럼 생긴 세포의 돌기) 속에 축적된 효소를 이용해서 기저막부터 분해하기 시작한다. 그런데 세포골격을 구성하는 요소들이 어떻게 서로 협력해서 암세포가 빠져나갈 길을 마련해주는지는 밝혀지지 않았다. 이를 밝히기 위해 프랑스의 퀴리연구소의 연구진은 암세포가 어떻게 탈출을 해서 빠져나가는지를 연구해보게 된 것이다.

연구결과 다음과 같은 점이 드러났다.

(1) 종양세포는 3가지 단계를 거쳐 탈출해서 다른 곳으로 이동한다.

(2) 첫 번째 단계에서는 뭉툭한 돌출부들을 이용해서 기저막을 파고든다.

(3) 두 번째 단계에서는 이들 돌출부가 길게 늘어나서 침입용 다리인 인바도포디아로 변하고 그게 기저막을 뚫고 나간다.

(4) 마지막으로 암세포의 다른 부위들이 뒤를 따라 탈출한다.

(5) 세포를 배양해보면 기어다니는 세포들이 돌출부를 만들어내는데 그런 돌출부는 한 다발의 액틴 섬유나 액틴 섬유망을 가지고 있다. 암세포인 경우 침입용 다리를 만들고 성장시키려면 이 2가지 형태의 액틴이 모두 필요하다. 미세소관과 중간 미세섬유들은 침입용 다리의 길이가 길어지게 만드는데 필수적이다.

암세포가 다른 곳으로 이동과정 규명, 암 전이의 초기 모델
퀴리연구소의 연구진은 전이의 이런 초기 단계의 모델을 제시하고 있다. 즉 액틴 섬유 다발을 만들어 돌출부를 밀어내고, 그 길이가 늘어나면서 액틴 섬유망이 길어진 돌출부를 안정화한다. 침입용 다리의 길이가 5미크론 이상 늘어나면 그때에 미세소관과 중간 미세섬유가 개입하게 된다. 미세소관은 침입용 다리 끝으로 효소 같은 재료를 공급해서 침입용 다리가 길어지게 할 가능성이 크다. 중간 미세섬유들은 침입용 다리가 길어지는 것을 강화시켜주는 것으로 추정되고 있다.

암의 전이에 대해서는 그동안 별로 연구가 되지 않았다. 그런데 이번 연구로 세포단계에서 암세포가 어떻게 다른 곳으로 이동하는지를 규명하고 있는 점이 매우 흥미롭다. 이런 연구가 활발히 진행되면 암세포의 전이를 세포단계에서 미리 차단할 수 있는 좋은 방법을 찾아낼 수 있을 것으로 생각된다.

출처: M. Schoumacher et al., "Actin, microtubules, and vimentin intermediate filaments cooperate for elongation of invadopodia" J Cell Biol 2010 189:541-556.