종양 성장에 대한 면역 체계 리듬의 중요성

제네바 대학과 뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학의 과학자들은 하루 종일 종양의 면역 체계 변화를 연구하여 이것이 환자의 진단과 치료에 미치는 영향을 보여줍니다.

현재 가장 유망한 항종양 치료법은 면역요법 으로, 암과 싸우는 환자의 면역 체계를 강화하는 것을 목표로 합니다. 그러나 이러한 방법들이 높은 효과를 보이는 경우도 있지만, 때로는 실망스러운 결과를 보이기도 합니다. 이러한 다양성은 어떻게 설명할 수 있을까요?

이전 연구에서 제네바 대학교(UNIGE)와 뮌헨 루트비히 막시밀리안 대학교(LMU)의 연구팀은 면역 체계의 리듬이 종양 성장에 중요하다는 것을 발견했습니다. 이 연구팀은 이제 종양의 면역 특성이 생검을 실시하는 시간대에 따라 크게 달라진다는 것을 보여주었습니다.

이러한 일시적인 변화는 오진과 부적절한 치료로 이어질 수 있습니다. 또한, 이전에 간과되었던 일부 치료 표적이 질병 퇴치에 중요한 역할을 할 수 있습니다. Cell 저널에 발표된 이 연구 결과는 임상 치료 및 신약 개발에 중요한 영향을 미칠 수 있습니다.

2022년, 뮌헨 대학교 UNIGE 의과대학 병리학 및 면역학과 겸 염증 연구 센터 교수인 크리스토프 샤이어만(Christoph Scheiermann)이 이끄는 연구팀은 예상치 못한 현상을 발견했습니다. 종양의 성장과 중증도가 면역 세포의 일주기 리듬과 연관되어 있다는 것입니다. 샤이어만은 "하지만 이러한 결과를 임상적 맥락에 적용하기 위해서는 실제 상황에 가까운 모델에서 세부적인 내용을 이해해야 했습니다."라고 말합니다.

이를 위해 과학자들은 한 무리의 쥐에 흑색종 세포를 주입한 후 2주 후 하루 중 다른 시간대에 생성된 종양을 채취했습니다. 시간대와 그에 따른 동물의 면역 활성도에 따라 면역 세포의 수, 종류 및 특성이 크게 달랐습니다. 이는 임상 환경에서 중요한 의미를 가질 수 있습니다.

출처: Cell (2024). DOI: 10.1016/j.cell.2024.04.015

샤이어만 박사는 "병원에서는 환자들이 종양과 면역 특성을 파악하기 위해 생검을 받습니다."라고 설명합니다. "치료법, 특히 면역요법은 이 평가 결과를 바탕으로 결정됩니다. 생검 시기에 따라 침윤된 면역 세포의 수가 매우 많을 수 있으며, 이 경우 종양은 '열성'으로 분류되거나, 같은 종양이라 하더라도 매우 적습니다('냉성'). 잘못된 시기에 생검을 실시하면 잘못된 진단을 내릴 수 있습니다."

면역요법의 타이밍 살펴보기

임상적 현실에 최대한 가깝게 접근하기 위해 과학자들은 쥐 그룹에 승인되고 널리 사용되는 두 가지 치료법을 적용했습니다. CAR-T 세포(종양 특이적 단백질을 인식하고 표적으로 삼도록 특별히 설계됨)와 면역 체크포인트 억제제(면역 체계의 자연적인 브레이크를 억제하여 종양에 대한 활성화를 촉진함)입니다.

"잘못된 시기에 투여하면 이러한 치료법은 효과가 없었습니다. 하지만 적절한 시기에 투여하면 종양의 부담을 크게 줄일 수 있었습니다."라고 샤이어만 박사는 설명합니다. "종양 내 면역 세포의 존재 여부도 중요한 요인이지만, 그 세포의 특성과 행동 또한 중요합니다."

실제로, 이러한 치료법을 개발하는 데 사용되는 분자 요소의 조절에 따라 적용 시점이 매우 중요합니다. 적절한 시점에 파괴될 세포는 즉시 인식됩니다. 반면, 잘못된 시점에 표적 분자가 낮은 수준으로 발현되어 약물이 효과를 발휘하지 못합니다.

일정 및 치료 방법의 적응

이러한 마우스 연구는 면역요법 후 환자 생존율 분석으로 뒷받침됩니다. 인간의 면역 활성화가 최고조에 달하는 아침 치료는 생존율 향상과 체계적으로 연관되어 있습니다. 선별검사 및 치료 시점 변경이 환자에게 미치는 영향을 평가하기 위한 연구가 계획되어 있습니다. 또한, 지금까지 제대로 평가되지 않았던 잠재적인 약물 표적을 탐색하는 다른 프로젝트도 진행될 예정입니다.

게다가 면역 리듬에 대한 이러한 발견은 훨씬 더 광범위한 의미를 갖습니다. 개인화된 의학의 관점에서 볼 때, 한편으로는 환자의 시간적 특성(10~20%의 사람들이 일반 인구와 일치하지 않는 생물학적 리듬을 가짐)에 맞춰 치료적 접근 방식을 조정하는 것이고, 다른 병리, 특히 자가면역 질환의 맥락에서도 의미가 있습니다.