그림(A)는 대장암 환자 유래 CAF 배양액(CAF CCM)을 처리하여 위축된 근관세포에 CXCL5 중화항체 및 수용체 억제제를 처리한 후 근관 지름의 변화를 측정한 것으로, 약물 처리에 의해 정상 수준으로 회복되는 효능이 확인되었다. 그림(B)는 암세포와 CAF가 이식된 마우스 모델에 CXCL5 중화항체를 투여한 후 근육 조직의 단면적 변화를 측정한 것으로, 중화항체 투여군에서 대조군 대비 유의미한 근육 회복 효과를 확인하였다. (그래픽=GIST 제공)
암 환자의 생존율을 크게 떨어뜨리는 치명적 합병증인 '암 악액질(cancer cachexia)'의 발생 원인이 국내 연구진에 의해 처음으로 분자 수준에서 규명됐다.
광주과학기술원(GIST)은 생명과학과 다런 윌리엄스(Darren R. Williams) 교수와 정다운 연구교수 연구팀이 암세포와 암 연관 섬유아세포(CAF) 간 신호 교환 과정에서 분비되는 특정 단백질 'CXCL5'가 근육 소모를 직접 유발한다는 사실을 세계 최초로 밝혀내고 치려 전략을 제시했다고 29일 밝혔다.
암 악액질은 암이 진행되면서 전신 대사 균형이 붕괴돼 체중과 근육이 지속적으로 감소하는 질환으로, 진행성 암 환자의 약 80%에서 발생하며 전체 암 사망의 20~30%와 연관되는 것으로 알려져 있다.
충분히 식사를 해도 회복되지 않아 항암 치료 효과를 떨어뜨리고 생존율을 크게 낮춘다.
연구팀은 그동안 암 성장과 전이에만 주로 주목해 왔던 '종양 미세환경'에 착안해 암세포와 암 연관 섬유아세포(CAF)가 주고받는 신호가 근육 소모를 유발할 수 있다는 가설을 검증했다.
그 결과 암세포에 의해 활성화된 CAF가 케모카인 계열 단백질인 CXCL5를 대량 분비하고, 이 CXCL5가 근육세포에 직접 작용해 위축을 유도하는 핵심 인자라는 사실을 확인했다.
CXCL5만 단독으로 처리해도 근육세포 위축이 발생했으며 이를 차단하는 항체나 억제제를 사용하면 위축이 현저히 줄어들었다.
연구팀은 대장암 환자로부터 분리한 CAF와 암세포를 이용한 실험과, 이들을 함께 이식한 인간화 생쥐 모델을 통해 연구 결과의 임상적 타당성도 입증했다.
