종양 미세환경에서 종양세포 유래 아세트산을 이상 과다 흡수해 일어나는 반응성 별세포화 기전. (기초연 제공)/뉴스1

국내 연구진이 최적의 뇌종양 수술 위치를 반응성 별세포 영상으로 찾는 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS)은 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 연구팀이 세브란스병원 핵의학과 윤미진 교수팀, 신경외과 강석구·장종희 교수 연구팀과 함께 이러한 기술 개발에 성공했다고 16일 밝혔다.연구팀은 뇌종양 환자의 종양 주변부에 발현하는 반응성 별세포의 대사 매개 물질인 아세트산의 항진을 영상화하는 기술을 제안했다.

이어 이 기술로 종양 미세환경의 에너지 대사 기전을 밝혀 새로운 뇌종양 치료 가능성을 확인했다.

교모세포종은 종양과 그 주변부의 반응성 별세포를 비롯한 다양한 종류의 세포들과 함께 종양 미세환경을 형성하는 특징을 갖는다.

종양 미세환경을 구성하는 다양한 요소들은 상호작용을 통해 종양의 진행, 종양세포의 전이, 치료 반응과 효과에 지대한 영향을 미치는 것으로 알려져 있다.연구진은 뇌종양의 종양 미세환경까지도 영상화할 수 있는 기술로 탄소11-아세트산을 활용한 양전자 방출 단층 촬영했다.

교모세포종 환자에서 유래한 종양 조직 이식 동물모델로 종양 미세환경을 영상화해 분석한 결과 아세트산이 종양세포보다는 주변에 형성된 종양 미세환경, 특히 반응성 별세포에 의해 대부분 흡수되는 것을 밝혀냈다.

종양세포는 계속 분열하기 위해 기본 에너지원이 되는 포도당을 거의 독점하다시피 이용해 빠른 에너지 대사 과정을 거친다. 이러한 대사 과정의 부산물로 아세트산을 생성해 배출했다.

이 같이 생성된 아세트산은 별세포에서 특이적으로 발현하는 모노카복실산 수송체1 의해 흡수되고, 과도하게 흡수된 아세트산이 반응성 별세포화를 유도했다.

반면 반응성 별세포화나 MCT1의 발현을 억제하면 종양 미세환경의 아세트산 대사가 정상적으로 회복됐다.

연구진은 종양의 진행과 전이에 중요한 역할을 하는 반응성 별세포와 종양 줄기세포 부분을 외과적 수술로 절제하는 것이 성공적인 치료에 핵심임을 밝혀냈다.

왼쪽부터 공동교신저자인 이창준 IBS 단장, 세브란스병원 윤미진·강석구·장종희 교수. /뉴스1

이창준 단장은 “다양한 뇌병변에서 나타나는 반응성 별세포화의 기전을 이해하면 뇌질환 극복을 앞당길 수 있을 것”이라며 “이번 연구로 종양 미세환경에서 나타나는 반응성 별세포화가 에너지 대사의 결과로 유도됨을 새롭게 규명했다”고 말했다.

이어 “종양세포와 함께 종양 미세환경을 구성하는 반응성 별세포, 종양 줄기세포, 주변 신경세포 등이 서로 어떻게 영향을 주고받는지 살펴보는 후속 연구가 필요하다”고 했다.

이번 연구 결과는 세계적인 신경종양학회지 ‘뉴로-온콜로지' 온라인에 지난달 12일 게재됐다.


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