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성과명새로운 뇌종양 면역반응 규명

Tumor hypoxia represses γδ T cell-mediated antitumor immunity against brain tumors(Nature Immunology (IF: 25.606, 2020년 기준))

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지원사업
바이오의료기술개발사업(차세대바이오사업) 및 삼성미래기술육성재단의 지원
지원 기관
과학기술정보통신부
연구 기관
한국과학기술원
연구자
박장현, 김현진, 이흥규
발표일
2021-02-11
조회수
73

새로운 뇌종양 면역반응 규명


뇌종양세포의 산소소비 막아 주변 선천성 면역세포 활성화



개요

이흥규 교수(KAIST) 연구팀이 악성 뇌종양 세포의 과도한 산소소비로 인한 감마델타 T 세포의 면역반응 저하 과정을 규명했다고 밝혔다. 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오의료기술개발사업(차세대바이오 사업) 및 삼성미래기술육성재단의 지원으로 수행 되었으며 면역학 분야 국제학술지 ‘네이처 이뮤놀로지(Nature Immunology)’ 2월 11일 자에 게재되었다. 한편 네이처 이뮤놀로지는 이 연구결과가 담긴 논문을 게재하는 외에 별도로 뉴스앤뷰즈(News & Views) 코너에서 이 논문에 대해 소개하였다.


연구 내용

뇌종양 세포의 과한 산소 호흡 때문에 종양 미세환경 내의 저산소가 유도된다고 판단하였고, 면역 반응 정상화를 위해 뇌종양 세포의 산소호흡을 억제하고자 하였다.
메트포르민은 당뇨병에 사용되는 약이다. 메트포르민의 정확한 기전은 알려지지 않았으나, 미토콘드리아 전자전달계를 억제한다는 것이 알려져 있다. 암세포는 일반 면역세포보다 많은 양의 메트포르민 수용체를 가지고 있어 암세포로 메트포르민이 유입될 확률이 높으며 실제 메트포르민을 뇌종양 세포에 처리하였을 때에 미토콘드리아 전자전달계가 억제되어 산소호흡이 저해됨을 확인하였다. 메트포르민 처리에 의해 γδ T 세포의 항종양 기능이 향상되며 사이토카인 분비가 증가하였고, 수용체(NKG2D) 발현이 증가하여 수용체 의존적으로 뇌종양 세포 탐지기능이 개선되었다. 종양 세포를 죽이는 데 필요한 세포독성 물질 발현도 증가하여, γδ T 세포의 종양 세포사멸 기능이 증가하였다.
본 연구진이 발견한 바를 치료목적으로 응용할 수 있는지 알아보기 위해 사람 유래 뇌종양 세포를 가진 면역결핍 생쥐모델에 γδ T 세포 치료를 하였더니 γδ T 세포 단독으로는 생존률에 큰 개선효과가 없었지만, 메트포르민과 병용투여 시 생존률이 크게 개선되었다.


기대 효과

γδ T 세포는 MHC 항원 제시가 필요 없고, 종양 세포들이 많이 발현하는 물질을 바로 인지할 수 있기 때문에 새로운 치료제 표적으로 주목받으나 세포 수가 훨씬 적고, 알 수 없는 이유로 치료효능이 크지 않아 큰 관심을 받지 못하였다. 하지만 이번 연구결과 뇌종양 미세환경에서 γδ T 세포가 제 기능을 하지 못하는 이유가 밝혀 이를 개선할 시 γδ T 세포의 뇌종양 치료 효능이 증가하는 것을 발견하고 추후 γδ T 세포를 응용한 항뇌종양 면역세포 치료제 개발의 실마리가 될 것으로 전망한다.


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