암세포 생존, 종양 산성 상황에 적응하는데 달려
모피트 암센터와 남 플로리다대학 및 웨인주립대학의 공동 연구진은 종양의 미세환경에서 암세포의 생존은 산성 상황에 적응하는데 달려있는 것을 발견했다. 산도가 유방암과 췌장암 세포주에 미치는 영향을 연구해본 결과 산성인 미세환경에서는(세포 속에서 효소가 다른 성분을 소화해버리는) 자식작용이 중요한 것으로 드러나서 이런 자식작용 의존성에 바탕을 둔 치료전략이 효과가 있을 것으로 추정하고 있다.

이번 연구의 교신저자로 모피트 암센터의 암 영상 및 물질대사과 과장인 로버트 질리스박사는 암은 여러 단계를 거치면서 진행하는데 그런 과정은 종양 미세환경의 물질적 특성의 영향을 강하게 받고 있다고 밝혔다. 산소가 적고 산도가 높은 것은 둘 다 세포를 죽일 수가 있다. 이번 연구는 이런 스트레스가 가해지는 상황에 적응하는 것이 암세포가 생존하고 증식하고 다른 부위로 결국은 전이하도록 하는 자식작용과 관련되어있는 것을 시사한다고 그는 설명했다.

연구진은 산성 상황에서 세포의 생존 메커니즘에 대해 알려진 것은 많지 않지만 산독증이 유전자 발현을 변화시켜 세포가 페하가 낮은 상황에 적응해서 성장하고 생존하도록 해주고, 페하가 낮은 상황에서 생존하는 메커니즘을 찾아내면 종양의 진행에 대해 더 깊이 알 수가 있고 새로운 치료전략도 수립할 수 있을 것으로 보고 있다.

이번 연구에서 연구진은 자식작용과 세포의 적응에 관해 좀 더 알아보기 위해 산성 환경 하에서 암세포주들을 실험해보았다. 정상적인 세포들은 산성 환경에 놓이면 그런 스트레스에 반응해서 세포 사멸 경로를 증가시키게 되고 그로인해 암세포는 생존하고 적응하는 메커니즘이 필요하게 된다. 연구진은 또 자신들의 실험이 대기의 산소 수준 하에서 실시되었고 영양소와 산소가 충분히 공급될 때에도 세포의 스트레스 반응이 만성적인 자식작용을 야기할 수 있는 것에 주목했다.

우리는 일시적으로나 만성적으로 페하가 낮은 성장 조건에 처한 세포들이 자식작용의 표지자가 높고 산성 환경에서 장기적으로 생존하기 위해 이런 과정에 의존하고 있는 것을 발견했다고 논문의 제1 저자인 워지트코위액박사는 설명했다. 그는 암의 1가지 특징은 암세포가 세포자살을 회피하는 능력이라고 한다. 자식작용은 종양을 촉진하고 종양이 여러 단계를 거쳐 형성되는 동안 어떤 상황에서는 생존할 수 있도록 해서 그런 일을 도와준다고 부언해서 설명했다.

이번 연구는 낮은 페하에 적응한 유방암과 췌장암 세포주에게는 자식작용이 중요하고 그런 세포들이 종양의 산성 미세환경에서 생존하기 위해 자식작용에 의존하는 것을 입증했다. 연구진은 자식작용 억제제를 이용하는 치료전략을 찾아내었는데 이 방법은 중성인 상태에서는 세포에 영향을 미치지 않는다고 한다.

세포를 분해해서 그 성분을 재활용하는 시스템인 자식작용이 암세포의 성장과 전이와 관련이 있다는 연구결과는 주목할 만하다.

출처: J. W. Wojtkowiak et al., "Chronic Autophagy Is a Cellular Adaptation to Tumor Acidic pH Microenvironments" Cancer Res August 15, 2012 72:3938-3947