항암면역세포인 NK세포 핵심인자(NF-kB) 활성화 원리 규명

자연살해세포 기반 신개념의 암 진단법 개발 기대







[한의신문=김대영 기자] 국내 연구진이 항암면역세포인 자연살해세포(NK cell)의 암세포 제거 핵심인자(NF-κB) 활성화 원리를 규명해 주목된다.



자연살해세포(NK cell)는 암 세포에 대해 선택적인 항암활성을 보이는 세포로서, 대부분의 항암제에 내성이 강한 암 줄기세포까지 효율적으로 제거할 수 있는 유망한 선천성 항암면역세포다.



하지만 자연살해세포 고유의 활성화 특성과 작동 원인이 규명되지 않아 다양한 종류의 암환자들에 대한 진단과 치료에 효율적으로 대응하지 못하는 한계가 있다.



이같은 한계를 극복하고자 김헌식 교수(울산의과대학교) 연구팀은 자연살해세포의 특정 수용체 조합이 어떠한 경로를 통해 NF-κB 활성화를 유도하는지, 그리고 이에 문제가 있을 때 어떤 질병과 연관될 수 있는지에 대한 연구를 수행했다.



그 결과 자연살해세포가 암세포를 인지해 활성화될 때 특정 면역수용체의 상호보완적인 조합(NKG2D+2B4 또는 DNAM-1+2B4)이 필요하며 이를 통해 핵심전사인자 NF-κB의 시너지 활성화를 유도, 효과적으로 암세포를 제거한다는 것을 규명해 냈다.



또 이러한 NF-κB의 활성화는 자연살해세포에서 세포살해인자(Granzyme B)와 염증인자(IFN-γ)의 발현에 필수적임을 확인했다.



특히 주목할 점은 EBV 바이러스 감염과 악성 B 세포 림프종에 매우 취약한 던컨 증후군(XLP1) 환자의 경우 상기 면역수용체의 조합에 의한 NF-κB와 자연살해세포의 암세포제거 활성에 심각한 결함이 있다는 사실을 규명함으로서 면역수용체의 조합에 의한 시너지 활성화 결함이 XLP1 환자의 자연살해세포가 해당 세포들을 제거하지 못하는 분자기전임을 확인했다.



또한 면역수용체 조합에 의한 시너지 활성화는 자연살해세포에서만 관찰되는 고유한 특징으로 다른 면역세포의 활성화 특성과 명확히 다르다는 것을 밝혀냈다.



연구팀은 이번 연구를 통해 확보된 활성화 분석기술을 활용해 자연살해세포기반 신개념 암진단, 활성 최적화 기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대하고 있다.



김헌식 교수는 “자연살해세포는 T 세포, B 세포 등 다른 면역세포와 근본적으로 다른 활성화 특성을 지닌 것을 밝혔으며 향후 이를 활용한 자연살해세포 기반 신개념의 암 진단법과 항암치료법 개발에도 기여할 수 있을 것으로 기대한다"고 의의를 밝혔다.



이번 연구결과는 융합과학·다학제 분야 세계적인 권위지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 5월 26일자에 게재됐다.





<용어 설명>

자연살해세포(Natural Killer cell) : 암세포에 선택적인 살해능력을 보이는 선천면역세포로써 암세포의 발생, 전이, 재발을 효과적으로 억제해 유망한 항암면역세포로써 주목 받고 있다.



면역수용체 : 주로 면역세포 표면에 발현돼 있으며 다양한 외부인자를 인지해 면역세포에 활성신호를 전달한다.



NF-κB : 면역세포 활성화에 필요한 세포살해인자, 염증인자 발현에 핵심적인 전사인자.



암 줄기세포 : 암세포의 모(母)세포로 줄기세포처럼 무한히 분열 증식해 암의 재발에 중요한 역할을 하며 암을 완전히 제거하기 위해서는 이 세포를 반드시 제거해야 한다.



항암 면역수용체 : 대표적으로 NKG2D, 2B4, DNAM-1 등이 있으며 암세포에서 과발현되는 특정 단백질 ligand에 결합한다. 자연살해세포의 효과적인 활성화를 위해서는 해당 면역수용체의 특정조합(NKG2D+2B4, DNAM-1+2B4)이 필수적이다.



특정 면역수용체의 상호보완적 조합(NKG2D+2B4 또는 DNAM-1+2B4) : 개별 면역수용체는 고유의 신호전달 특성을 가지며 단독으로 NF-κB의 활성화에 불충분하다. 상호보완적으로 통합된 신호전달에 의해 NF-κB의 완전한 활성화가 유도된다.



단일 항원수용체 : 고유의 항원을 인지하는 수용체로 T 세포의 TCR, B 세포의 BCR이 있다. 항원과 결합 후에 주도적으로 해당 세포의 활성화를 유도한다.



세포살해인자(Granzyme B) : 자연살해세포, 세포독성 T세포의 과립구에 존재하는 세포살해인자로 세포막에 구멍을 뚫는 Perforin과 같이 분비돼 표적암세포의 사멸을 유도한다.



염증인자(IFN-γ) : 자연살해세포에서 발현되는 대표적인 방어면역 활성인자로 암세포, 바이러스 감염세포에 대한 방어면역에 필수적이다.



XLP1(던컨 증후군) : X 염색체상의 면역수용체 활성화에 필요한 SH2D1A(SAP) 유전자의 돌연변이에 의해 발생한다. EBV 바이러스 감염과 악성 B 세포 림프종에 매우 취약하며 자연살해세포의 기능저하가 중요한 병인기전으로 알려져 있다.



T 세포 : 항원 특이적인 적응면역을 주관하는 림프구로 항원수용체(TCR)에 의해 주도적으로 활성화가 조절된다. 특정 항원을 발현하는 세포에만 선택성을 가진다.



B 세포 : 특정 외부항원을 감지해 해당 항원에 결합하는 항체를 생성한다. 체액성 적응면역을 주관하는 림프구로 항원수용체(BCR)에 의해 주도적으로 활성화된다.