Nature지 2025년 1월 발표 : 암 치료의 열쇠를 쥔 미토콘드리아

암세포가 자신의 비정상적인 미토콘드리아로 면역계를 무력화하고 있다!

 

 

 

・면역 항암제는 많은 종류의 암 치료에 사용되고 있는 최신의 암 치료제입니다. 

하지만 효과가 전혀 없는 경우가 많은데 

그 이유에 대해서는 아직도 제대로 해명되고 있지 못한 상태입니다. 

 

・미토콘드리아는 세포 안에서 에너지를 만드는 역할을 가진 작은 기관입니다. 

암세포내에서는 이 미토콘드리아들이 

비정상인 경우가 많은 것으로 알려져 있습니다. 

 

・이번 연구로 암세포는 

이러한 비정상 미토콘드리아를 엑소좀을 이용해

주위의 면역세포내로 이동시켜 

정상적인 면역세포의 활동을 방해해 

그 결과로 인해 면역 항암제의 효과를 억제하는 것을 발견했습니다.

 

 

2018년 노벨상을 수상한 '면역 체크포인트 억제제' 등의 면역 항암요법은 

제 4의 암 치료법으로 큰 기대를 받고 있습니다. 

면역 항암제가 암세포 주위에 있는 면역세포에 작용해 

그로 의해 활성화된 면역세포가 암세포를 공격해 치료 효과를 내는 것입니다. 

면역 항암제는 극적인 효과가 나오는 경우도 종종 있지만 

70% 이상은 효과가 없는 게 현실이며 

그 이유에 대해서는 아직 명확히 밝혀진 것이 않습니다. 

 

미토콘드리아는 세포에서 에너지를 만드는 작은 기관으로 

독자적인 DNA (mtDNA 미토콘드리아DNA)를 가지고 있습니다. 

암세포에서는 이 mtDNA에 변이 등의 이상이 생기고 

또한 암세포 주위의 면역세포에도 

미토콘드리아의 이상이 있는 것으로 알려져 있습니다. 

 

 

오카야마대학 학술연구원 의치약학역(의)의 토가사케스케 교수에 의한 연구팀은 

지바현 암센터를 비롯해 지바대학, 야마나시대학, 

국립암연구센터, 긴키대학, 사이타마의과대학, 신슈대학, 

도쿄 대학의 연구팀과의 공동 연구에 의해 

암세포 주위의 면역세포에도 

암세포와 같은 mtDNA 변이가 있음을 발견하고 

그것이 암세포의 미토콘드리아가 면역세포로 옮겨진 것이라는 것을 

세계에서 처음으로 밝혀냈습니다. 

 

연구팀은 TIL(종양 침윤 T세포)의 

미토콘드리아 손상 원인을 해명하기 위해 

mtDNA의 서열을 조사한 결과 

약 40%의 사례에서 암세포와 같은 돌연변이가 발견했습니다. 

 

 

그래서 암세포에서 TIL로 미토콘드리아의 이동을 의심하고  

암세포의 미토콘드리아를 빨강 

TIL의 미토콘드리아를 녹색으로 색칠하여 관찰한 결과 

암세포에서 TIL로 미토콘드리아가 이동하여 

교체되는 것이 존재하는 것으로 밝혀졌습니다. 

 

그 결과 암세포의 mtDNA 변이가 TIL에도 나타나게 된 것입니다. 

그 원인으로서 활성산소(ROS)가 관여하고 있다고 생각해 

ROS를 제거하는 약제를 사용하자 

미토콘드리아의 교체가 억제되었습니다. 

또한 돌연변이 된 TIL에서는 

에너지를 만드는 기능이 저하되어 그 작용도 약해졌습니다. 

T세포의 미토콘드리아가 손상된 마우스에서는 

면역항암제의 효과가 없고 

특히 일단 면역 체크포인트 억제제로 치료한 이후에 

종양이 다시 생기기 쉬워지는 것으로 밝혀졌습니다. 

 

 

또한 종양에서 mtDNA 변이가 발견된 환자는 

면역항암제의 효과가 오래 지속되지 않고 

생존율도 악화되는 것을 알 수 있었습니다. 

 

이러한 결과로부터 

암세포의 비정상적인 미토콘드리아가 TIL로 이동한 

이 비정상적인 미토콘드리아가 원인으로 

면역세포의 활성이 억제되며 

그 때문에 면역 항암제가 치료 효과를 못 낸다는 것을 증명했습니다. 

 

 

본 연구 결과는 

2025년 1월 23일(목)에 「Nature」지에 게재되었습니다. 

이 발견은 암세포가 살아남기 위한 새로운 구조를 해명한 것으로 

앞으로 미토콘드리아 관련 새로운 치료법의 개발에 한 발 더 나아가게 되었습니다. 

암 치료에 있어서 미토콘드리아의 중요성이 또 한 번 증명된 것으로

미토콘드리아의 활성화를 최대한 끌어올린다면

암 극복도 더 이상 어려운 일은 아닐 것입니다.

 

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